粘着系数论文：基于最优蠕滑率的粘着控制方法研究

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1、粘着系数论文：基于最优蠕滑率的粘着控制方法研究【中文摘要】我国铁路近年来实施高速、重载策略,尤其是高速动车组的不断上线,使得提高列车的粘着性能成为一个重要的课题。研究粘着控制方法,对预防和抑制机车的空转、提高机车牵引力的利用率有重要的工程应用价值。本论文依托国家科技支撑项目“牵引传动控制策略优化研究”的子课题“粘着控制方法研究”,对粘着控制方法进行了相关研究。首先对轮轨滚动接触与粘着理论进行了详细的介绍,然后借鉴国外先进的粘着理论,学习并理解了两种粘着力计算模型：Kalker线性理论模型、OldrichPolach粘着力模型。其次详细的介绍了常用的空转判别方

2、法,然后基于不同的空转判别方法,在MATLAB/SIMULINK上建模实现了两种粘着控制方法：PD控制法、基于最优蠕滑率的防空转粘着控制法。仿真结果表明,PD控制法能有效地抑制空转,并恢复粘着状态；基于最优蠕滑率的防空转粘着控制法能使系统稳定工作在当前轨面对应的最大粘着系数附近,起到充分利用轮轨间的粘着力、提高机车牵引力的利用率的效果。最后在机车牵引控制半实物仿真平台上,利用某机车的牵引传动控制单元的防滑防空转模块,进行了恒转矩区和恒功区两组空转试验。试验结果表明,一旦机车发生较大的空转,转矩会迅速降低到零,并保持一段时间,当空转被抑制后,转矩会缓慢上升到原

3、来的给定值；电机的电流在空转期间会迅速减小,当空转现象消除后,电流迅速上升到原来的值。然后,分析了在机车空转实验现场测到的牵引电机电流和牵引力波形。基于机车牵引控制半实物仿真平台的仿真结果和MATLAB/SIMULINK上的仿真结果与机车空转实验波形基本吻合,说明了本文建立的粘着控制算法在抑制机车空转上具有一定的可行性,以及在半实物仿真平台上模拟机车空转的方法的正确性。【英文摘要】Inrecentyears,withimplementingoftheapplyinghigh-speedandheavylocomotivestrategies,especial

4、lytheapplicationofhigh-speedEMU,theadhesioncontrolofthetrainbecomesanimportantissue.Thus,itisimportanttostudytheadhesioncontrol,andfindwaystopreventorsuppresstheidlingofthelocomotive,andalsoimprovetheutilizationofthelocomotivetraction.Basedonthenationalsupportprojectsofscienceandte

5、chnology,“OptimizationofTractionDriveControl”,themethodsofadhesioncontrolarestudiedinthisthesis.Rollingcontactwiththeadhesiontheoryisintroducedindetailandthentwomodels,KalkerlineartheorymodelandOldrichPolachadhesionmodel,aboutcalculatingadhesionarelearnedfromforeignadvancedadhesion

6、theory.Thisthesisdescribescommonlyusedmethodsofjudgingtheidlingindetail.Basedonthesummaryoftheanalysis,twoadhesioncontrolmethods,includingPDcontrolmethodandmethodbasedontheoptimalcreeprate,arebuiltinMATLAB/SIMULINK.Simulationresultsshowthat,comparedtothepreviousmethod,adhesioncontr

7、olmethodbasedontheoptimalcreeprate,canworkstablynearthemaximumadhesioncoefficientandbefulluseoftheadhesionforcebetweenwheelandrail.Finally,thethesisdescribestwogroupsoftests,includingtheconstanttorquetestandtheconstantpowertest,withthehelpofthenon-slipmoduleofalocomotivetractiondri

8、vecontrolunitonthecontrolp