基于高频电磁阀压力控制的列车制动电液系统仿真

针对列车制动系统的安全性及能量转换、储存和再利用特性,提出一种基于高频电磁阀压力控制的列车制动电液系统。该系统可回收部分列车惯性动能,实现列车制动电液系统的自供能,同时可以通过控制高频电磁阀的开闭实现制动液压缸压力的比例控制。基于高频电磁阀压力控制的列车制动电液系统工作原理,建立制动电液系统的数学模型,采用自适应模糊PID控制器调节PWM控制信号占空比,调控高频电磁阀的开关动作,实现制动电液系统压力的比例控制。利用AMESim/Simulink联合仿真平台,搭建HSV(高速开关阀)型高频电磁阀的机械-电子-液压仿真模型及自适应模糊PID控制器,验证制动系统的有效性。研究结果表明:制动液压缸压力在5～10 MPa的阶跃信号跟踪中,上升时间为0.01～0.02 s,且最大超调量均不超过0.66%,制动电液系统的动态品质优良;制动液压缸压力在5～10 MPa的斜坡信号跟踪中,压力跟踪滞后时间均为0.10 s,且误差波动分别在-0.18～0.15 MPa和-0.20～0.25 MPa,压力波动幅度小,压力跟踪滞后较小,控制精度较高,得到了较优的压力控制结果。