基于模糊路况识别的电力机车粘着控制

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1、第32卷第3期计算机仿真2015年3月文章编号：1006—9348(2015)03—0173—04基于模糊路况识别的电力机车粘着控制任强，黄景春，张思宇(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：在机车牵引控制系统中，是通过粘着控制实现车轴牵引转矩的控制。在传统的粘着控制方法中，由于不同路况下控制参数固定会导致机车牵引力损失过多，为优化轮轨间的粘着利用，提高机车的牵引力，提出了一种模糊路况识别的粘着控制方法，通过观测器观测到的粘着系数以及机车车轴参考速度估算模块计算的蠕滑速度模糊识别机车的运行路况，根据不同路况调整相应的空转判别参数以及牵引转矩

2、输出函数。建立电力机车模型来验证方法的有效性，仿真结果表明。改进的粘着控制方法减少了牵引力的损失，提高了粘着利用效率，为电力机车的牵引运行提供更高的牵引力。关键词：粘着控制；模糊路况识别；电力机车；仿真中图分类号：TP391文献标识码：BAdhesionControlofElectricMotorCoachBasedonFuzzyRoadIdenti丘cationRENQiang，HUANGJing-chun，ZHANGSi—yu(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Cheng

3、duSichuan610031，China)ABSTRACT：Theadhesioncontrolisoneofthedifficultproblemforlocomotivetractioncontrolsystems．Intradition-aladhesioncontrolmethods．thef-Ⅸedcontrolparametersoflocomotivecausemuchlocomotivetractionloss．Toopti-mizetheadhesionutilizeandthetractionoflocomotive，alladhes

4、ioncontrolmethodwhichisbasedonthefuzzyroadidentificationisproposed．ThemethodidentifiestheroadconditionoflocomotivebyadhesioncoetIicient，whichises—timatedthroughthedisturbanceobserver，andthedifferencevalueoflocomotiveaxlereferencevelocityandaxialve-locity．Themethodswitchestheidling

5、discriminantparametersandtheoutputfunctionoftractiontorque．Thesimula-tionmodelofelectricmotorcoachisestablishedtoverifytheeffectivenessofthemethod，ThesimulationshowsthattractionlossCanbereducedbythemethod，andthemethodcanimprovetheusingofadhesion．KEYWORIDS：Adhesioncontrol；Fuzzyroad

6、identification；Electriclocomotive；Simulation1引言随着我国铁路的高速发展，对电力机车牵引力的有效利用要求更高，通过粘着控制实现车轴牵引转矩的控制。目前电力机车采用的粘着控制方法有多种，如组合校正法¨．2]、加速度微分法∞’41以及模糊控制法瞪16]。加速度微分法根据轮对加速度进行粘着控制，这种算法具有较强的路况适应能力，但容易受噪声干扰，稳定性较差。模糊控制法不需要建立准确的数学模型，但需要大量的数据建立模糊规则库，成本比较高。传统的组合校正法根据蠕滑速度、加速度和轴冲量进行粘着控制，具有稳定可靠、反应速度快的优

7、点，在国内外电力机车中得到广泛应用，但需要设定精准的蠕滑速度、加速度和轴冲量的阀值，否则会降低粘着利用。基金项目：国家自然科学基金(51177137，61134001)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(SWJTUl1CX034)收稿日期：2014—03—20修回日期：2014—05—13针对传统组合粘着控制的问题，提出一种基于模糊路况识别的粘着控制方法ok“，该方法中加入机车路况识别模块，对不同路况下的粘着控制参数进行调整，建立模糊路况识别模块，具有更好的路况适应能力。改进的粘着控制方法减少了粘着系数和牵引转矩的波动，提高了机车牵引力的有效利用。建立机

8、车模型，应用改进的粘着控制方法，通过仿真验证粘着控制方法的有效性。