电力机车粘着控制仿真研究.pdf

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1、第31卷第4期计算机仿真2014年4月================================================：：=：=：：===：：文章编号：1006—9348(2014)04—0170—04电力机车粘着控制仿真研究唐守乾，黄景春，闫小伟(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：为了真实、全面的反应机车运行过程中粘着的动态特性和缩短粘着控制方法的优化过程，建立了包括机车多体动力学仿真模型和电气牵引控制模型的一整套机电控制虚拟样机。首先从动力学和数学角度分析了轮轨驱动关系；然后利用动力学仿真软件SIM

2、PACK建立了完整的机车多体动力学仿真模型，考虑到了机车运行过程中的动态特性，并采用了一种自动搜索粘着峰值点的最优蠕滑速度控制方法对机车进行粘着控制；最后在MATLAB／SIMULINK建立电气牵引控制模型，通过CACE专用接口实现MATLAB与SIMPACK的联合仿真。仿真结果验证了联合仿真模型的可行性，并且轮对的空转得到了有效的抑制，在不同的轨面状况下实际的粘着系数与可利用的粘着系数几乎保持一致。机车联合仿真模型为验证粘着控制策略的正确性提供了精确的仿真平台。关键词：空转；最优蠕滑速度；粘着峰值点；联合仿真中图分类号：TP391．9文

3、献标识码：BElectricLocomotiveAdhesionControlResearchofSimulationTANGShou—qian，HUANGJing—chun，YANXiao—wei(SchoolofElectricEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，ChenduSichuan610031，China)ABSTRACT：Inordertotruelyandcompletelyreflectdynamicpropertiesofadhesionandcutdownthedevelo

4、pmentcycleofadhesioncontrolmethods，afullsetofelectricalandmechanicalcontrolvirtualprototypewhichincludeslo—comotivemulti—bodydynamicssimulationmodelandcontrolmodelofelectrictractionwasestablished．First，wheel—setrelationwasanalysedbasedonkineticsandmathematics；then，acomple

5、temulti—bodydynamicsmodelofe-leetriclocomotiveWaSestablishedwithSIMPACKandthedynamiccharacteristicsofthelocomotiveWasconsidered．Anoptimalcreepvelocitycontrolwasusedwhichcansearchadhesionpeakpoint；finally，anelectrictractioncontrolmodelWasestablishedwithMATLAB／SIMULINK．Thec

6、o—simulationWasachievedthroughtheCACEinterface．ThesimulationresultsshowthattheCO—simulationmodelisfeasible，theidlingofthewheel—setisrestrainedandtheactualadhesioncoefficientalmostkeepsunammouswiththeavailableadhesioncoefficient．Thelocomotiveco—simulationmodelsuppliesasimu

7、lationplatformfortestingcorrectnessofotheradhesioncontrolstrategies．KEYWoRDS：Idling；Optimalcreepvelocity；Adhesionpeakpoint；Co—simulation1引言随着我国国民经济的飞速发展，国家铁路正朝着高速、重载的需求发展。在铁路运输中，机车动轮对与钢轨之间的粘着力提供了驱动机车水平运行的牵引力。然而轮轨之间的粘着力随轨面状况变化而变化，露天轨道很容易受到风、霜、雨、雪、油污等自然条件和人为原因的影响，这些因素都会导致可利

8、用的粘着系数陡降⋯。在粘着系数陡降的路段，基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目(SWJTUllCX034)收稿日期：2013—05—17修回日期：2013-08-05．—．——170-