基于朔黄线重载列车智能操控系统节能策略研究与设计

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于朔黄线重载列车智能操控系统节能策略研究与设计研究生：程伟指导教师：陈临强教授2016年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterTheResearchonDetectionandClassificationsystemofPorcelainBasedonMachineVisionCandidate:ChengWeiSupervisor:Prof.ChenLinqiangDecember,2016杭州电子科技大学学位论

2、文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文屮已经注明引用的内容外，木论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文屮以明确方式标明。中请学位论文与资料若有不实Z处，木人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电了科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单

3、位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名:F1期：年月F1日期:指导教师签名:摘要节能是永恒的话题，在世界能源口益短缺的情况下，如何提高能量利用率,让有限的能量产生更大的经济效益成了世界范围内普遍关注的话题。特别是我国，近年來，随着能源开发不断加大，现有能源不断减少，再生能源产生缓慢，要想保障经济可持续发展，必须从策略上考虑如何对耗能大的工程项冃进行有效节能，让同等能耗可以产生更多的经济效

4、益。朔黄铁路作为国内第二大煤运线，每年煤运量大，能耗多。I大I此，提出基于朔黄线的节能标准十分必要。本文以朔黄铁路上30t轴重列车为背景，探究适用于该线路上的节能策略。由于重载列车车身长，载重量大，目前国内外对重载列车的节能研究较少，大都是从列车自身性能优化角度研究，而从操纵控制角度的研究比较匮乏，大都是参照传统列车经验，这不一定准确，尤其是基于朔黄铁路的节能标准几乎没有。由于朔黄线路条件复朵，木文建立在国家科技支撑项目-轴重30吨以上重载列车关键技术与核心装备研制之任务五-智能操控系统设计的基础上，以节能至少5%以上为目标。研究内容主耍包括对

5、朔黄线路条件进行调研，根据线路条件划分区段；建立重载机车在不同区段的产电或耗电模型；从理论角度对列车运行工况进行数学演算，设计节能算法；仿真验证该节能策略的止确性；现场验证该节能策略的止确性。首先，对朔黄铁路基础数据库进行分析，得出坡度差异大是造成朔黄线路条件复杂的主要原因。故以坡度的不同为基准进行全线划分。其次，对不同坡度的区段分别建立相应的产电模型或耗电模型，通过能量守恒定律和动力学方程來分析耗电模型和产电模型，得出不同区段能耗与哪些因素有关，分析并提出合理的操控策略。再次，由于朔黄全线近600km,列车可以有不同中运行工况：加速，匀速，惰

6、行，减速。需耍对比几种运行模式，对不同运行工况下列车如何运行最节能做出理论上的数学推导，从而设计节能算法。最后，在理论实际调研，能耗建模和节能算法设计的支撑厂通过sim仿真和现场测试來验证该智能操控系统节能策略的止确性。综合分析影响能耗的因素与理论研究是否相符。关键词：重载列车，智能操控系统，节能策略，仿真验证，现场验证ABSTRACTEnergysavingistheeternaltopic,inthecaseofagrowingworldenergyshortage,howtoimprovetheenergyutilizationratio

7、andmakelimitedenergytoproducegreatereconomicbenefithasbecometheworldwithinthescopeofthetopicofuniversalconcern・Especiallyinourcountry,inrecentyears,withtheenergydevelopmentandgrowing,theexistingenergy,renewableenergygenerationisslow,inordertoguaranteeeconomicsustainabledevel

8、opment,mustconsiderfromthestrategyhowtoeffectiveenergysavingtheenergyconsum