基于粒子濾波算法的JTC補償電容故障預測的研究
發(fā)布時間:2021-02-07 14:05
無絕緣軌道電路(Jointless Track Circuit,JTC)作為保證行車安全的關鍵設備,可以自動、連續(xù)地檢測線路的占用情況,并且控制信號裝置和轉(zhuǎn)轍裝置。補償電容能減弱電感的影響,是保證軌道電路具有良好傳輸性能的重要設備,故障后可能會造成軌道電路的故障,從而對行車安全和行車效率帶來巨大影響。在我國高速鐵路快速發(fā)展的今天,目前我國采用的補償電容故障后定期檢測方法,在檢測及時性和效率等方面已經(jīng)遠遠不能滿足需求。本研究在分路電流幅值曲線仿真的基礎上分析了補償電容故障對軌道電路的影響,并在故障特征提取的基礎上進行了JTC補償電容故障預測的研究。論文的主要研究內(nèi)容如下:首先,基于傳輸線理論對軌道電路信號傳輸過程建模,得出調(diào)整態(tài)接收器接收電壓和分路態(tài)分路電流的計算公式,通過分路電流幅值曲線的仿真分析不同位置補償電容故障對分路電流幅值曲線的影響規(guī)律,找出故障后對軌道電路影響最大的補償電容位置。結(jié)果表明:靠近接收端第二個補償電容故障、相鄰兩個電容同時故障或兩故障電容距離為三個步長時,對軌道電路影響較嚴重。因此現(xiàn)場需要對這三種故障更加關注,分析過程為現(xiàn)場檢修提供了一定的理論依據(jù)。其次,以各狀態(tài)...
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)和主要研究內(nèi)容
2 ZPW-2000A無絕緣軌道電路建模
2.1 ZPW-2000A無絕緣軌道電路
2.1.1 基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 鋼軌線路傳輸特性等效模型
2.1.3 補償電容傳輸特性等效模型
2.1.4 調(diào)諧區(qū)傳輸特性等效模型
2.1.5 匹配變壓器傳輸特性等效模型
2.1.6 電纜傳輸特性等效模型
2.1.7 衰耗器傳輸特性等效模型
2.1.8 補償單元傳輸特性等效模型
2.2 無絕緣軌道電路調(diào)整態(tài)建模
2.3 無絕緣軌道電路分路態(tài)建模
2.4 本章小結(jié)
3 補償電容故障影響分析
3.1 補償電容故障對軌道電路信號的影響
3.2 正常情況下的分路電流幅值曲線仿真
3.3 各類故障模式的分路電流幅值曲線分析
3.3.1 單個故障的分路電流幅值曲線
3.3.2 兩個及以上故障的分路電流幅值曲線
3.4 軌道電路可靠性真值表
3.5 本章小結(jié)
4 MEEMD-HT分解
4.1 經(jīng)驗模態(tài)分解方法
4.1.1 EMD方法
4.1.2 MEEMD方法
4.2 Hilbert變換
4.3 TEO運算
4.4 補償電容故障特征分析
4.4.1 單個補償電容斷線故障特征分析
4.4.2 多補償電容斷線故障特征分析
4.4.3 單個補償電容容值下降故障特征分析
4.5 補償電容故障特征提取
4.6 本章小結(jié)
5 基于粒子濾波算法的補償電容故障預測
5.1 補償電容故障預測系統(tǒng)方程
5.2 粒子濾波算法
5.3 補償電容故障預測和剩余使用壽命預測
5.4 補償電容故障預測驗證
5.4.1 實際現(xiàn)場數(shù)據(jù)
5.4.2 補償電容故障特征提取驗證
5.4.3 補償電容故障預測與剩余使用壽命預測驗證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3022339
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)和主要研究內(nèi)容
2 ZPW-2000A無絕緣軌道電路建模
2.1 ZPW-2000A無絕緣軌道電路
2.1.1 基本結(jié)構(gòu)
2.1.2 鋼軌線路傳輸特性等效模型
2.1.3 補償電容傳輸特性等效模型
2.1.4 調(diào)諧區(qū)傳輸特性等效模型
2.1.5 匹配變壓器傳輸特性等效模型
2.1.6 電纜傳輸特性等效模型
2.1.7 衰耗器傳輸特性等效模型
2.1.8 補償單元傳輸特性等效模型
2.2 無絕緣軌道電路調(diào)整態(tài)建模
2.3 無絕緣軌道電路分路態(tài)建模
2.4 本章小結(jié)
3 補償電容故障影響分析
3.1 補償電容故障對軌道電路信號的影響
3.2 正常情況下的分路電流幅值曲線仿真
3.3 各類故障模式的分路電流幅值曲線分析
3.3.1 單個故障的分路電流幅值曲線
3.3.2 兩個及以上故障的分路電流幅值曲線
3.4 軌道電路可靠性真值表
3.5 本章小結(jié)
4 MEEMD-HT分解
4.1 經(jīng)驗模態(tài)分解方法
4.1.1 EMD方法
4.1.2 MEEMD方法
4.2 Hilbert變換
4.3 TEO運算
4.4 補償電容故障特征分析
4.4.1 單個補償電容斷線故障特征分析
4.4.2 多補償電容斷線故障特征分析
4.4.3 單個補償電容容值下降故障特征分析
4.5 補償電容故障特征提取
4.6 本章小結(jié)
5 基于粒子濾波算法的補償電容故障預測
5.1 補償電容故障預測系統(tǒng)方程
5.2 粒子濾波算法
5.3 補償電容故障預測和剩余使用壽命預測
5.4 補償電容故障預測驗證
5.4.1 實際現(xiàn)場數(shù)據(jù)
5.4.2 補償電容故障特征提取驗證
5.4.3 補償電容故障預測與剩余使用壽命預測驗證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
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攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3022339
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