直通式制动控制系统设计

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1、西南交通大学课程设计目录第一章国外高速动车组制动系统概况21.1日本新干线21.2德国ICE31.3法国TVG4第二章微机控制直通电空制动系统的特点及分析52.1微机控制直通电空制动系统的特点52.2控制分析6第三章对直通式制动系统的要求73.1可操作性73.2制动重复响应时间83.3控制精度93.4接口与配合93.5维修性和可靠性93.6故障一安全10第四章我国微机控制直通电空制动系统的现状10第五章我国自主研发的微机控制直通电空制动系统11第六章微控直通式制动试验系统设计126.1动车直通式制动机主要由以下几个部分组成:126.1.1风源系统126.1.2制动控制及微机制动控

2、制单元126.1.3基础制动装置136.2微机直通式制动系统控制算法设计136.3微机直通式制动系统软件设计136.4空气制动系统试验平台实现功能13结语14参考文献1616西南交通大学课程设计第一章国外高速动车组制动系统概况1.1日本新干线日本新干线动车组从1964年东海道新干线开通以来一直采用动力分散型电动车组，日本铁路为新干线先后开发了各种车型的高速动车组。新干线动车组制动系统都采用直通电空制动系统，自300系起微机被广泛采用，因此制动控制系统为微机控制的直通电空制动系统。以300系为例，300系列车的制动控制系统作用原理如图所示。该系统属数字式电气指令式微机控制直通电空制

3、动控制系统。300系电动车组制动控制系统300系电动车组由10辆动车(M车)和6辆拖车((T车)组成，由于拖车采用圆盘涡流制动等效于动车的再生制动，因此采用所谓均衡制动控制，即每辆车的微机制动控制单(控制制动的微机，简称MBCU)接收制动指令，各自进行独立的制动力运算和动力制动力、空气制动力的分配。该制动控制系统分常用制动、紧急制动、非常制动和备用制动4种工况。MBCU从列车指令线接受司机制动控制器的常用制动(1位~7位，顺次得电)和紧急制动(常带电，紧急制动时失电，空气制动力是常用制动力加40)指令，同时从轮对轴端速度传感器得到运行速度，根据空气弹簧压力得到空重车信号，按所设定

4、的减速度进行速度一粘着模式的运算。遵照优先使用动力制动的原则进行制动力控制，动力制动力不足时以空气制动补偿。应补充的空气制动力以相应的电流信号送给EP阀转换成空气压力信号，通过中继阀流量放大后使制动缸充气制动。16西南交通大学课程设计非常制动有2根导线单独组成控制回路，常带电。非常制动电磁阀为常带电。当出现非常情况时，非常制动控制回路导线断电，非常制动电磁阀失电动作，压力空气经非常制动电磁阀进人中继阀。为了较好地利用不同速度区段的粘着力，设置了二级压力，分别由压力调整阀(高压用和低压用)调定。由速度控制回路控制速度切换电磁阀动作，列车在180km/h以下时，制动缸压力增加0.41

5、倍。备用制动指令由2根导线传递，在常用制动、紧急制动发生故障，或车辆回送至基地时使用。司机通过操纵备用制动控制器向备用制动接收器发出指令，备用制动接收器根指令直接控制印阀动作。备用制动指令分3级。非常制动及备用制动均只有空气制动，并且没有空重车调整。1.1德国ICEICE动车组从1985年的ICE/V试验型动车组、1990年的ICE1到1992年的ICE2均为动力集中型的动车组。1997年的ICE3(能适应所有欧洲4种牵引电系统的同类型车称为ICEM)为动力分散型动车组。为了将ICE系列的高速动车组延伸到各个支线，吸引更多的旅客乘坐ICE动车组，德国铁路在1997年始研制ICT型

6、动车组。该动车组应用了摆式车体，于1999年投入运用。ICE1和ICE2均为动力集中型动车组，其计算机制动控制装置称为“微机司机制动控制系统”，简称“HSM"。图为ICE1动车和拖车的制动控制系统框图。HSM制动电子控制装置通过中央控制单元(CCU)与司机控制台、光纤列车数据总线、车辆诊断计算机以及牵引传动控制系统(或再生制动)相联结。第二数据总线(RS323总线)将微处理器控制防滑器与制动电子控制装置相连，用于速度与诊断信息的交换。在中间拖车上的制动控制系统包括防滑控制、制动信号处理和制动故障诊断等功能。它与S诊断计算机联结，并通过RS485总线与光纤列车总线联结。16西南交通

7、大学课程设计制动控制装置和一些辅助单元装置的空气和电空部件都被集成化安装。制动命令可以人工通过制动控制器或自动地通过自动牵引制动系统((AFB)来预置。人工操作具有优先权，即当司机把制动控制器移到司机控制位时，自动地转到手动预定制动值。司机制动控制单元所产生的列车制动力目标值，转换成电信号，传到微处理器列车控制装置，同时，司机制动控制单元产生常规空气制动系统的控制压力，从中继阀通至列车管。微处理器列车控制装置用预先决定的算法计算制动力的目标值。然后进行制动力分配、列车管压力的电空