高速列车制动力再分配方法的研究

论文摘要

目前,动力分散方式是世界高速列车动力配置方式的发展趋势,动力分散与动力集中相比,在速度提升、节能环保等方面具有明显优势,我国高速列车也采用了该方式。CRH2A动车组是由多辆动车共同提供牵引＼制动力,当某节动车发生滑行时,只在制动单元内进行制动力分配,将发生滑行的动车降低的制动力分配给制动单元内的其他车厢,这可能导致制动单元内的拖车承担部分制动力,而其他制动单元的动车再生制动力并没有得到充分利用。制动力分配的发展趋势是在整车范围内进行制动力合理分配,现在国外已有多种车型采用这种分配方式,但是具体的分配方法并未公开。本文正是对整车范围内制动力分配方法进行探讨,并满足制动力分配后各车运行状态良好的条件。本文采用CRH2A动车组实际参数进行滑行再粘着控制仿真,发生滑行后,各车制动力的分配比例设置是本研究的重点及难点。本文采用的方法是根据各车蠕滑速度判断车辆轨道条件,按各车轨道条件分配制动力。在此基本思路下,本文提出了四种制动力分配方法,并在各种轮轨条件下对四种分配方法进行比较,最后根据基本分配方法组合成一个方法,它适用于各种运行条件。本文搭建了MATLAB仿真平台,仿真验证了整车制动力分配策略的可行性。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 粘着控制发展及现状
• 1.1.1 粘着控制发展过程
• 1.1.2 高速列车的制动系统
• 1.1.3 高速列车粘着控制存在的问题
• 1.2 研究目的
• 1.3 论文构成
• 2 列车状态模型的建立
• 2.1 粘着基本概念
• 2.1.1 车轮状态分析
• 2.1.2 蠕滑相关概念
• 2.2 影响粘着系数的因素
• 2.2.1 轨道表面状态
• 2.2.2 列车速度
• 2.2.3 列车轴重
• 2.2.4 轮轨材料及几何形状
• 2.2.5 车辆动力作用
• 2.3 列车动力学模型的建立
• 2.3.1 单动轴动力学模型
• 2.3.2 整车动力学模型
• 2.4 本章小结
• 3 滑行再粘着控制方法
• 3.1 滑行判据
• 3.1.1 速度差检测
• 3.1.2 蠕滑率检测
• 3.1.3 减速度检测
• 3.1.4 减速度微分检测
• 2A的滑行判据'>3.1.5 CRH_2A的滑行判据
• 3.2 粘着控制方法
• 3.2.1 粘着控制过程
• 3.2.2 牵引电机控制模型
• 3.3 粘着控制方法仿真模型
• 3.3.1 粘着控制仿真分析
• 3.3.2 制动距离计算公式推导
• 3.4 本章小结
• 4 制动力再分配方法
• 4.1 制动力再分配方法
• 4.1.1 反比例分配
• 4.1.2 优化反比例分配
• 4.1.3 比例分配
• 4.1.4 速度差分配
• 4.2 制动力再分配模型
• 4.2.1 平均分配仿真
• 4.2.2 反比例分配仿真
• 4.2.3 优化反比例分配仿真
• 4.2.4 比例分配仿真
• 4.2.5 速度差分配仿真
• 4.3 5种模型粘着利用率的比较
• 4.3.1 平均分配仿真
• 4.3.2 反比例分配仿真
• 4.3.3 优化反比例分配仿真
• 4.3.4 比例分配仿真
• 4.3.5 速度差分配仿真
• 4.4 优化反比例分配模型的改进
• 4.5 本章小结
• 5 实验系统介绍
• 5.1 实验平台介绍
• 5.1.1 控制电路设计
• 5.1.2 牵引特性曲线缩放策略
• 5.2 实验方案介绍
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集