汽车防抱制动系统控制理论研究

讨论了汽车防抱制动系统模糊控制器的设计问题,以进一步提高防抱制动系统的制动效果．文中以双参数逻辑门限控制方法为基础提出了新的模糊控制逻辑,设计了基于车轮角加速度的两级模糊防抱控制器;使用Matlab 6．0建立了模糊控制器的仿真模型,并进行了仿真分析．分析结果表明该控制器能有效地适应不同的路况,与传统的控制器相比有更好的鲁棒性和制动效果,具有一定的应用价值．     

高速列车线性涡流制动的特性研究

研究了线性涡流制动的特性方程，在低速区和高速区分别推导出特性曲线方程．对方程使用试验数据进行验证，表明特性曲线方程能很好地吻合试验数据．根据特性曲线方程可以更好地理解涡流制动的物理过程，同时也可将其用在磁悬浮涡流制动器的优化设计中．     

高速列车空气动力制动会车动力学性能

采用流体力学模拟两列高速列车以400km·h-1速度交会时工况,计算列车气动载荷,并结合高速列车动力学模型研究会车工况下制动风翼板开启对列车动力学性能及运行安全性影响.结果表明:交会时列车横向及垂向位移及振动加速度均增大;与未采用空气动力制动相比,制动风翼板开启后车体振动加速度、列车最大脱轨系数、轮重减载率等均发生变化,但其运行安全性指标均在合格范围内.     

电动汽车混合制动系统控制策略的改进

针对电动汽车混合制动系统,通过对整车制动动力学和ECE R13法规的分析,理论上确定了混合制动系统的安全制动区域.在此区域内,以充分回收车辆制动能量为目标,在满足ECE R13制动法规和整车制动稳定性的前提下,对于前后轴机械制动力分配固定的混合制动系统,提出了一种电动机制动力与摩擦制动力分配的优化方法.以工作模式切换点的坐标及制动力分配曲线的斜率为优化对象进行优化.此外,基于制动力分配影响因素多变的特点,设计了一种3参数输入的制动力分配模糊控制策略.分别建立新的制动控制策略模型嵌入到ADVISOR2002中进行仿真分析,从而验证改进控制策略的有效性.结果表明2种新的控制策略能够有效改善电动汽车的制动能量回收率.     

半挂汽车列车高速行驶转弯制动特性分析

建立了半挂汽车列车１２刚体２５自由度的力学模型,应用多体系统动力学中的Ｋａｎｅ方法列写了非线性运动微分方程,编制了半挂汽车列车操纵稳定性和制动特性的通用仿真程序,对半挂汽车列画在高速下无制动转弯,直线制动特性进行了仿真计算。结果表明,高速工况下,发生折叠现象的前轮转向角比低速工况要小;当在牵引车后车轮加制动力时,半挂汽车列车简易出现折叠现象。     

列车制动技术分析

通过计算机仿真计算,采用盘形制动和动力制动的时速为270km/h的列车制动距离为3514.7米,能够满足关于高速列车时速270km/h制动距离低于3700m的要求。但由于其制动模式为盘形制动,受本身发热量以及外部环境的影响较大。因此认为在时速为270km/h或者速度更高的列车上,应采用磁轨制动、线性涡流制动等非黏着制动方式,或至少采用磁轨制动、线性涡流制动等与动力和盘形制动进行复合,以减轻制动盘的复合,延长制动盘寿命;但当速度增高很多时,现存的制动方式仍然难以满足需求。     

半挂汽车列车制动性能的研究

通过建立半挂汽车列国制动时的力学模型，讨论了半挂汽车列车制动过程各轴载荷的变化规律，得了了半挂汽车列车较理想的制动劝分型配曲线的参数方程，在此基础上，分析了具有固定分配比值的半挂汽车列车制动时的利用附着系数以及怎样利用各轴的利用附着系数来优化选择半挂汽车列车制动器制动力的分配系数。     

列车超速防护系统的制动精度和安全防护距离初探

分析列车超速防护系统的制动精度和它的安全防护距离的设计问题。当列车在超速防护系统的控制下实施制动时，无论是常用制动，还是紧急制动，它的制动精度受诸多因素的影响，如制动初速、制动方式、控制方式、制动系统的离散性、超速防护系统本身的控制精度、不同的天气对轮轨粘着程度的影响等等。只有对这些因素进行分析后，才能合理地确定安全防护距离，使列车超速防护系统能确保行车安全，提高运输效率，又能不干扰司机对列车的正常驾驶。     

半挂汽车列车转弯制动性能的模拟计算

建立多自由度半挂汽车列车转变制动数学力学模型，对Ｅ１１０９１－ＴＱ９１５１半挂汽车列车转变制动进行仿真计算。实车试验表明，模拟计算结果与试验相符。应用仿真计算程序计算分析了半挂汽车列车主要结构参数和使用参数对其弯制动稳定性的影响。     

流线型部位风阻制动板对高速列车气动特性的影响分析

针对高速列车运行速度提升导致制动动能骤增、紧急制动距离延长的问题,采用基于Realizable k-ε湍流模型的雷诺时均法(RANS)研究高速列车流线型部位增设风阻制动板对列车周围空气流动特性及气动载荷的影响。研究结果表明：风阻制动板能够显著改变高速列车周围流场,在制动板上游造成明显气流冲击并在其下游诱发强剪切分离流动,大幅度增加高速列车整车压差阻力。相比于等截面车身位置布置风阻制动板,在列车流线型部位布置风阻制动板能够有效减弱风阻制动板间的干涉效应。对于风阻制动板而言,处于气流直接冲击区域和存在高度梯度分布特性的风阻制动板受力相对较大,受板间干涉作用影响较大的风阻制动板受力相对较小。相比于原始无风阻制动高速列车,本文提出的风阻制动装置最高可将三车编组高速列车气动阻力提升约517%。     

列车控制系统中不中断行车的系统在线替换

大城市的轨道交通网络要求不间断的服务,这就需要在系统功能扩展时能保证在线运营.基于日本现行列车自动控制系统,为了在现有系统环境下使原系统逐步在线过渡到新的列车自律控制系统,使用了基于网关的过渡技术,提出两种测试方法,运用保证性评价技术加以分析,从而使系统在功能扩展与新旧系统过渡时能提高可靠性、在线性等保证性指标.     

MC68332在列控车载设备中应用的研究

根据列车运行控制系统车载设备对系统微处理器的要求 ,分析了MC6 8332的特点 ,并设计出基于MC6 8332列控车载设备总体结构以及系统主机结构 .最后给出应用MC6 8332实现系统内部消息安全传输的方法     

高速列车半主动悬挂系统的振动及主动控制

本文对两自由度高速列车半主动悬挂系统的垂向振动进行研究,考虑了二系悬挂中的刚度三次非线性。采用模态设解法、多尺度法得到了振动系统的二次近似解析解及振动系统的平均方程。振动系统的二阶模态振幅远远大于一阶模态的振幅,重点讨论了外激励频率趋近振动系统二阶模态频率时的振动控制情况。对线性系统的时滞反馈控制表明,存下一个最佳的反馈增益系数,无论时滞量如何取值,当反馈增益系数取得该值时,车体的振幅达到最小。对非线性时滞反馈控制,针对某一反馈增益系数,存在时滞的某些减振区间,当时滞量在该区间取值时能够抑制车体的振动。并且存在一些时滞的最佳值,车体的振幅达到最小。研究结果表明,能够利用时滞反馈控制改善悬挂系统的振动特性,达到抑制车体振动的目的。     

增强型列车控制系统

介绍了在青藏铁路使用的增强型列车控制系统的基本组成原理和主要功能特点。     

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。     

CTCS-2级列控系统在太中银线的应用与维护

从设备组成、实现的功能以及与其他系统的接口等方面,分析了CTCS-2列控系统在太中银线的应用情况,并对设备的维护提出了建议。     

空气动力制动制动风翼纵向位置制动力规律

分析了全列车均装制动风翼时,不同纵向位置处制动风翼周围流场特性,数值计算得到迎风面第1块制动风翼产生的制动力最大,其余制动风翼产生的制动力逐渐减小,且减小幅度逐渐减慢的制动力规律.结合某高速列车车型,考虑减少受电弓影响,分析受电弓车辆不装制动风翼时,纵向位置各制动风翼产生制动力规律,并同每辆车均安装制动风翼时制动力规律进行对比.最后,对空气动力制动产生制动力效果进行了分析.     

基于黏着力观测器的列车空气制动防滑控制

针对列车制动过程中因黏着条件恶化导致滑行的问题,提出基于黏着力观测器的新型防滑控制方法。采用观测器对制动过程中的利用黏着力进行实时观测,并基于轮对滑移率和车辆减速度设计防滑控制器进行防滑控制。采用Polach模型模拟轮轨间黏着力对控制器进行了仿真验证,结果表明新型防滑控制方法在持续低黏着和黏着条件2次突变的这2种不利工况下都能准确观测得到利用黏着力,使轮对的滑行程度得到有效控制,并能充分利用轮轨黏着。同时,本控制器通过在防滑过程中不断修正目标制动力,实现制动缸压力的平滑调节,避免了压缩空气的频繁反复充排。     

基于列车电机械制动系统夹紧力的控制算法优化

针对轨道列车电机械制动系统(EMB),提出一种夹紧力的精确控制方法。首先,研究了EMB的开环控制特性。由于电机损耗、机械传动装置的加工与装配精度、内部阻力等因素影响,力的传递也会存在误差,从而导致EMB开环响应较差。以PID控制为基础,研究了系统闭环响应特性,并通过引入缓冲过程和跟踪微分器,设计了夹紧力控制优化算法。最后,通过硬件在环试验,验证了夹紧力优化算法的控制精度与跟随效果,同时对比分析了EMB夹紧力与某电控空气制动系统制动缸压力的频率特性。     

列控车载设备控制程序及参数远程实时更新方法

针对既有列车控制系统不具备对车载设备控制程序及参数进行远程在线实时更新功能的问题,提出一种基于无线传输和嵌入式的列控车载设备控制程序与参数实时更新方法,在无线机车信号实际应用测试中表明,所实现的程序更新机制具有较高的适应性和可靠性,可有效提高运营中的车载设备程序升级效率,提高了对列车控制的安全性,降低了系统维护成本.