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《地铁列车电空制动系统控制单元的研制和设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、计算机测量与控制.2010.18(5)控制技术ComputerMeasurement&Control1085文章编号:16714598(2010)05108503中图分类号:TH8737文献标识码:A地铁列车电空制动系统控制单元的研制和设计王子幼,刘钊,朱玉田(同济大学机械工程学院,上海200092)摘要:地铁列车电空制动系统的电子控制单元对于地铁车辆制动性能的好坏有着决定性的作用;介绍了一种基于自适应模糊控制技术的电空制动控制单元,着重讨论了控制单元的整体结构、控制器的设计和软件实现等;相比较传统的控制系统,本系统
2、将PID技术、模糊技术和Bang-Bang技术进行了有效的结合,可以快速及精确地实现所设定的压力值,达到了设计的要求。关键词:电空制动;自适应;PID;模糊控制;Bang-BangResearchandDesignofSubwaysEPBrakingControllingUnitWangZiyou,LiuZhao,ZhuYutian(DepartmentofMechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:TheEPBrakingcontrollingunithas
3、animportantsignificancetotheperformanceofthebrakingsystemofthesubwayvehicle.ThispassagepresentanovelEPbrakingcontrollingunitbasedonself-adaptivefuzzylogiccontrollingandputsemphasisondiscussingthestructureofthesystem,thedesignofthecontroller,andtheflowoftheprogramme.Comparedwitht
4、hetraditionalcontrollingsystems,thePIDtechnology,thefuzzytechnology,andtheBang-Bangtechnologyareintegratedinthesystem,asaresult,theexpectedpressurecanbeattainedsorapidlyandaccurelythatthedemandsofthedesignaremet.Keyword:EPbraking;self-adaptive;PID;fuzzycontrol;Bang-Bang0引言随着我国
5、国民经济的蓬勃发展和人民生活水平的日益提高,铁路的客、货运量将越来越大,列车牵引重量与运行速度将不断提高。高速客运及重载货运列车的发展对列车制动系统提出了更高更新的要求。与此同时,传统的以空气动力为主体的制动方式已经很难达到相关要求,电空制动已经成为地铁列车发展的必然趋势。国外许多公司,都开发了相应的制动控制系统,如德国KNORR公司的EP系列产品、日本NABCO公图1电空转换装置功能结构图司的HRDA系列产品,都具有相当高的技术水平,其性能先进,可靠性高。1系统硬件结构所谓电空制动,就是一种以电制动为主、空气制动为辅的从设计功能上来讲,控制系统主
6、要由以下几个部分组成:联合制动方式,两者的相互关系是:电制动失效时,空气可独电源模块,CPU,模拟量输入预处理模块,功率驱动模块,立实施,确保车辆的减速和停车;当电制动力的不足,空气制CAN通信模块以及调理电路等一些辅助部分如图2所示。动开始作用保证车辆制动力达到要求。同时,兼顾防滑和防冲动功能。电空制动系统主要由电控系统(EBCU)和气动系统(PBCU)组成。电空转换装置是整个制动系统的核心部分,电空转换的工作原理是:容积室传感器反馈回压力的信号,同系统制定的制动强度进行对比,得出误差值,对误差进行相应的运算,修正驱动EP充气阀和EP放气阀的PWM信
7、号的占空比,以改变容积室的压力,使系统最终达到所需的制动强度。电空转换装置的功能结构如图1所示。图2电控系统(EBCU)整体结构收稿日期:20091110;修回日期:20091221。本系统采用Freescale16位高性能单片机基金项目:上海科委重大攻关项目基金(061111009)。MC9S12DP512MPVE作为CPU。它属于飞思卡尔HCS12系作者简介:王子幼(1981),男,上海人,硕士,主要从事地铁列车制动控制方向的研究。列芯片,性能卓越、片上资源丰富、军用级标准且抗干扰能力刘钊(1958),男,上海人,教授,博士生导师
8、,主要从事工程机强,更为重要的是具有与标准CAN兼容的4个MSCAN模械及其关键技术和机电液一
