列车轮轨黏着力在线估测计算方法

针对列车的制动防滑控制,提出黏着力的在线估测计算方法.因为黏着力不易测量,如何实时监测黏着力大小以便充分利用轮轨黏着是防滑控制的关键.建立了轮对动力学模型,并采用卡尔曼滤波器、扩张状态观测器等,以轴速和车轮等效夹紧力作为可输入量,设计了5种黏着力在线估测计算方法.采用Simulink软件平台,设置了信号噪声污染和传输延迟,并仿真了黏着力不变和黏着力变化两种工况,结果显示5种算法都能对黏着力进行估测,但综合黏着力估测的响应时间和最大误差两个指标来看,非线性扩张状态观测算法对黏着力的估测效果是最好的.最后,采用实测数据,进一步验证了算法对黏着力估测的准确性.     

300 km·h-1电动车组制动参数研究

在我国研制的先锋号电动车组制动系统的基础上 ,借鉴国外高速列车的经验 ,对自行研制 30 0km·h-1高速动车组制动系统的重要参数进行了研究 ,并提出了可供运用的设计值 .通过对先锋号动车组和 30 0km·h-1高速动车组制动参数的比较分析 ,指出先锋号制动系统的模式比较适合于 30 0km·h-1动车组 .     

200km／h电动车组制动力控制研究与试验

200km/h电动车组采用微机控制直通电空制动系统,在制动力的控制精度和系统的响应时间上达到了国外同类产品的性能,详述了电动车组制动力的理论计算,在同济大学制动技术研究中心实验室内的高速及城轨制动控制系统1：1静止试验台上,经过反复试验,证实了理论计算值和试验值具有很好的一致性,同证明了该系统制动力控制精度高,具有空气制动与动力制动能自动配合,并可充分利用动力制动等优点。     

动车组制动计算方法研究

根据动车组制动系统的制动减速度特性,运用列车牵引制动计算和运动学的相关理论,研究了动车组的制动计算方法,对动车组的制动近似算法产生的误差进行分析.基于目标减速度、单位基本阻力和单位坡道阻力等相关参数,给出了适用于动车组的制动计算方法,通过与CRH6A型动车组制动系统的性能型式试验实测数据进行对比分析,验证了计算方法的正确性.研究结果表明,该方法理论上能够计算出制动时间和制动距离的准确值,计算结果与试验结果具有良好的一致性,可满足制动计算的要求,为动车组制动系统的研发设计和系统优化提供依据.     

地铁列车常用气制动故障特征提取

为了对地铁列车常用气制动的隐患进行挖掘,选择中继阀前端气缸容积(CV)实际压力与目标压力的跟随性能作为故障特征;利用地铁列车按模式运行的特点,根据CV目标压力变化情况,将常用气制动过程划分为减速阶段、停车保持阶段和缓解阶段等三个典型阶段.根据各阶段特点,提出了三种故障特征提取方法:相关系数法、平均绝对误差法和直接提取法,得到了6个故障特征.最后,在制动系统可靠性试验台上试验模拟了三类典型隐患故障,采用对故障隐患的响应准则,对比各故障特征量在隐患工况和正常工况时的幅值,探讨了各故障特征对不同隐患工况的识别能力,初步验证了隐患特征对不同隐患进行挖掘的有效性,为利用在途数据进行隐患挖掘提供了一个可行途径.     

基于改进史密斯预估器的列车制动减速度控制研究

针对列车减速度控制中传统的比例、积分、微分控制（PID）及经典Smith预估方法控制效果不佳的问题，对Smith预估控制的反馈结构进行了改进，并从控制系统层面对影响列车实际减速度的不确定因素进行分类。建立列车制动单质点仿真模型，考察其在PID、Smith预估器以及改进Smith预估器控制下的系统阶跃响应特性。仿真结果表明，改进后的Smith算法具有良好的控制性能，且对参数变化具有更高的鲁棒性。最后在软件在环仿真平台的基础上，对比了非减速度控制、基于改进Smith预估算法的减速度控制、以及基于自适应参数估计算法的减速度控制的控制效果。结果表明，基于改进Smith预估算法的减速度控制不仅能实现目标减速度的精确跟踪，同时能够明显降低列车的纵向冲击。     

重载列车电控空气制动系统纵向冲动影响分析

应用电控空气(ECP)制动系统与纵向动力学联合仿真系统研究制动初速度、车钩间隙以及坡道坡度等对列车纵向冲动的影响规律,并分析纵向冲动与车辆速度差之间的内在联系.结果表明:制动初速度对列车纵向冲动无明显影响,而坡道坡度影响最显著,其次是车钩间隙;列车最危险的制动位置是列车前3/8处于坡道上、其余在平直道上,并且该制动位置不随制动初速度、坡道坡度以及车钩间隙的变化而变化;当压(拉)钩力超过2 000kN时,最大压(拉)钩力与该车钩所对应的最小(大)速度差呈线性相关;一阶滤波后的速度差控制在-0.25~0.25 m·s~(-1)时最大压(拉)钩力大于2 000kN的概率不足5%.     

2型高速动车组的制动力分配和可靠性建模

电制动力和空气制动力配合是当今高速动车组和新型城市轨道交通车辆制动系统的主要制动方式.2型高速动车组(CRH2)的电制动力和空气制动力以一动一拖的编组为单位进行协调配合,不同制动工况下电制动力和摩擦制动力的组成方式多样.通过分析其结构和制动力构成的特点,运用旁联结构建立了编组制动系统的可靠性模型.根据相似产品可靠性数据,对所建立的可靠性模型进行了定量计算.     

铁道车辆制动系统防滑控制仿真与试验研究

通过建立铁道车辆单轮对运动学模型、轮轨蠕滑力模型、制动过程的制动力开环与闭环控制模型,分析了单轮对制动工况下的防滑控制仿真方法.针对电空直通制动系统防滑单元,基于DSHplus软件建立了气路仿真模型与防滑控制策略仿真模型,通过与Matlab联合仿真,分析了电空直通制动系统防滑单元的气路特性与控制参数的选择,研制了制动防滑单元并进行了相关试验,结果表明,该仿真模型可用于模拟轮对制动过程的滑行工况,可用于防滑单元的集成设计与参数优化.     

考虑车下环境的高速动车组空气流场数值仿真

在建立典型高速动车组模型、轨道等环境模型基础上,根据流场有限元知识,将整体仿真模型划分为车头部分、车尾部分、中间车前部及中间车后部.采用对称计算域,选择非结构网格进行网格处理,进而仿真分析300km·h-1的流场分布规律.结果表明:建立的典型动车组模型总体受力69.4kN,车下部分尤其是转向架附近流场分布各异,湍流形式明显,该部分阻力占总体阻力33.6%,最大正负压力差约8kPa.通过分析比较ICE和TGV-A高速列车相关试验数据,验证了仿真方法与结果的合理性.