軌道交通車輛液壓制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-12 23:22
隨著國(guó)內(nèi)現(xiàn)代軌道交通系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展,現(xiàn)代軌道車輛設(shè)計(jì)制造技術(shù)也在不斷提升,目前多個(gè)主機(jī)廠引進(jìn)了國(guó)外的現(xiàn)代軌道交通車輛。該類車輛包括地鐵、輕軌、跨座式單軌、新型有軌電車、磁懸浮列車等,其使用的液壓制動(dòng)系統(tǒng)多為國(guó)外引進(jìn)。而在液壓制動(dòng)系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中,其核心控制技術(shù)的研究尤為重要。本人針對(duì)液壓制動(dòng)控制技術(shù),進(jìn)行如下方面研究:1)在闡述液壓制動(dòng)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,介紹了國(guó)外液壓制動(dòng)產(chǎn)品組成,包括液壓控制單元、電氣控制單元和液壓制動(dòng)夾鉗。并分析了以上三個(gè)組件在車輛上的一般配置和功能。研究了液壓制動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),包括液壓控制單元工作原理,主、被動(dòng)液壓控制單元的內(nèi)部油路設(shè)計(jì),各控制閥的功能,其升卸壓、調(diào)壓原理。研究了電氣控制單元的組成實(shí)現(xiàn)和比例閥驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。2)根據(jù)傳統(tǒng)空氣制動(dòng)應(yīng)用功能,創(chuàng)新地將部分軟件邏輯遷移到液壓制動(dòng)系統(tǒng)中,包括常用、緊急、安全、保持、停放制動(dòng)功能實(shí)現(xiàn),不同制動(dòng)模式切換,電-液制動(dòng)力的混合,制動(dòng)力分配,對(duì)外通信端口設(shè)置,防滑邏輯和故障的模擬發(fā)生和處理。3)著重通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法,對(duì)液壓制動(dòng)單元中的核心,調(diào)壓電磁比例閥特性進(jìn)行研究。研究了電磁比例閥電磁鐵模型...
【文章來(lái)源】:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 選題背景與研究意義
1.2 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 研究現(xiàn)狀
1.2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 液壓制動(dòng)系統(tǒng)原理及功能
2.1 液壓制動(dòng)系統(tǒng)組成及配置方式
2.2 液壓控制單元實(shí)現(xiàn)功能
2.3 電氣控制單元功能分析
2.4 液壓制動(dòng)夾鉗單元功能分析
3 液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 液壓控制單元工作原理分析
3.1.1 主動(dòng)液壓?jiǎn)卧ぷ髟?br> 3.1.2 被動(dòng)液壓?jiǎn)卧ぷ髟?br> 3.2 電氣控制單元組成
3.2.1 制動(dòng)控制單元BCU
3.2.2 閥控制板VSS
3.2.3 PWM控制比例閥的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
4 液壓制動(dòng)系統(tǒng)軟件邏輯
4.1 制動(dòng)模式切換功能模塊
4.1.1 常用制動(dòng)軟件邏輯
4.1.2 緊急制動(dòng)軟件邏輯
4.1.3 安全制動(dòng)軟件邏輯
4.1.4 保持制動(dòng)軟件邏輯
4.1.5 停放制動(dòng)施加
4.2 MVB通信功能
4.3 故障模式
4.3.1 溫度過(guò)高故障模擬
4.3.2 MVB網(wǎng)絡(luò)斷開故障模擬
5 液壓制動(dòng)壓力控制研究
5.1 電磁比例閥模型構(gòu)建
5.1.1 電磁鐵模型分析
5.1.2 比例閥閥芯受力模型分析
5.1.3 比例閥流量模型分析
5.2 比例閥特性分析
5.2.1 比例閥流量特性研究
5.2.2 比例閥滯回特性研究
5.3 電磁比例閥控制方法研究
5.3.1 比例閥滯回減小的方法研究
5.3.2 閥芯死區(qū)位移控制方法研究
5.3.3 電磁比例閥的PID控制方法研究
5.4 模型搭建及仿真結(jié)果
5.5 高速開關(guān)閥原理及控制方法
5.6 兩種閥應(yīng)用對(duì)比
6 液壓制動(dòng)防滑技術(shù)
6.1 滑行發(fā)生原因及危害
6.2 滑行判定方法及控制策略選擇
6.3 二維模糊控制器的設(shè)計(jì)
6.3.1 輸入輸出量模糊化
6.3.2 建立模糊規(guī)則
6.3.3 控制量的反模糊化過(guò)程
6.4 三維防滑控制的模糊控制器設(shè)計(jì)
6.4.1 輸入輸出量模糊化
6.4.2 建立模糊規(guī)則
6.4.3 控制量的反模糊化過(guò)程
6.5 模糊防滑控制器仿真及優(yōu)化
6.5.1 仿真模型建立
6.5.2 仿真結(jié)果
7 液壓制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)研究及制動(dòng)測(cè)試
7.1 液壓制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)研究
7.1.1 司機(jī)控制臺(tái)研究
7.1.2 數(shù)據(jù)采集臺(tái)研究
7.2 試驗(yàn)環(huán)境配置
7.3 制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.1 常用制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.2 司控器“EB”檔觸發(fā)的緊急制動(dòng)測(cè)試
7.3.3 安全回路觸發(fā)的緊急制動(dòng)測(cè)試
7.3.4 安全制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.5 保持制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.6 停放制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.7 防滑功能激活
7.3.8 制動(dòng)功能測(cè)試結(jié)果匯總
8 總結(jié)與展望
8.1 總結(jié)
8.2 特色與創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 后續(xù)研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ABS高速開關(guān)閥液壓力影響因素研究[J]. 姚靜,田月,蔣東廷,李冬明. 液壓與氣動(dòng). 2019(03)
[2]160 km/h新型磁浮列車液壓制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 杜慧杰,劉中華,劉政,曲秋芬,吉振山,吳桐. 城市軌道交通研究. 2018(11)
[3]基于自適應(yīng)高斯云變換的模糊控制器隸屬度函數(shù)選取[J]. 王勇,李聰,黃漢橋,周歡. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]某液壓制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)電氣控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 曹衛(wèi)明,王勝. 裝備制造技術(shù). 2017(12)
[5]電液比例閥用控制器的設(shè)計(jì)[J]. 袁玉先,林國(guó)治,劉釗. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(08)
[6]有軌電車液壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型[J]. 吳明趙,梁艷芬. 技術(shù)與市場(chǎng). 2017(07)
[7]基于AMESim的減壓閥建模與仿真分析[J]. 李金龍,胡志勇,郭艷坤. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2017(04)
[8]現(xiàn)代有軌電車液壓制動(dòng)油源系統(tǒng)及工作流量參數(shù)化計(jì)算[J]. 趙春光. 城市軌道交通研究. 2017(04)
[9]高速動(dòng)車組電空制動(dòng)系統(tǒng)的建模和參數(shù)分析[J]. 李萬(wàn)新. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2017(02)
[10]直動(dòng)式比例減壓閥在現(xiàn)代有軌電車液壓制動(dòng)中的應(yīng)用研究[J]. 郝保磊,牛玉國(guó),王明星. 鐵道車輛. 2017(01)
碩士論文
[1]基于AMESim的液壓系統(tǒng)控制的建模與改進(jìn)的仿真技術(shù)研究[D]. 杜愛(ài)學(xué).天津理工大學(xué) 2018
[2]100%低地板輕軌車制動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 鄭志超.西南交通大學(xué) 2016
[3]基于PWM高速開關(guān)閥先導(dǎo)液壓橋路的比例閥性能研究[D]. 董萬(wàn)玉.蘭州理工大學(xué) 2014
[4]高速列車電液制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 王學(xué)慶.東北大學(xué) 2013
[5]高速列車智能制動(dòng)系統(tǒng)的研究[D]. 王江濤.鄭州大學(xué) 2009
本文編號(hào):3339260
【文章來(lái)源】:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 選題背景與研究意義
1.2 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.1 研究現(xiàn)狀
1.2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 液壓制動(dòng)系統(tǒng)原理及功能
2.1 液壓制動(dòng)系統(tǒng)組成及配置方式
2.2 液壓控制單元實(shí)現(xiàn)功能
2.3 電氣控制單元功能分析
2.4 液壓制動(dòng)夾鉗單元功能分析
3 液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 液壓控制單元工作原理分析
3.1.1 主動(dòng)液壓?jiǎn)卧ぷ髟?br> 3.1.2 被動(dòng)液壓?jiǎn)卧ぷ髟?br> 3.2 電氣控制單元組成
3.2.1 制動(dòng)控制單元BCU
3.2.2 閥控制板VSS
3.2.3 PWM控制比例閥的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
4 液壓制動(dòng)系統(tǒng)軟件邏輯
4.1 制動(dòng)模式切換功能模塊
4.1.1 常用制動(dòng)軟件邏輯
4.1.2 緊急制動(dòng)軟件邏輯
4.1.3 安全制動(dòng)軟件邏輯
4.1.4 保持制動(dòng)軟件邏輯
4.1.5 停放制動(dòng)施加
4.2 MVB通信功能
4.3 故障模式
4.3.1 溫度過(guò)高故障模擬
4.3.2 MVB網(wǎng)絡(luò)斷開故障模擬
5 液壓制動(dòng)壓力控制研究
5.1 電磁比例閥模型構(gòu)建
5.1.1 電磁鐵模型分析
5.1.2 比例閥閥芯受力模型分析
5.1.3 比例閥流量模型分析
5.2 比例閥特性分析
5.2.1 比例閥流量特性研究
5.2.2 比例閥滯回特性研究
5.3 電磁比例閥控制方法研究
5.3.1 比例閥滯回減小的方法研究
5.3.2 閥芯死區(qū)位移控制方法研究
5.3.3 電磁比例閥的PID控制方法研究
5.4 模型搭建及仿真結(jié)果
5.5 高速開關(guān)閥原理及控制方法
5.6 兩種閥應(yīng)用對(duì)比
6 液壓制動(dòng)防滑技術(shù)
6.1 滑行發(fā)生原因及危害
6.2 滑行判定方法及控制策略選擇
6.3 二維模糊控制器的設(shè)計(jì)
6.3.1 輸入輸出量模糊化
6.3.2 建立模糊規(guī)則
6.3.3 控制量的反模糊化過(guò)程
6.4 三維防滑控制的模糊控制器設(shè)計(jì)
6.4.1 輸入輸出量模糊化
6.4.2 建立模糊規(guī)則
6.4.3 控制量的反模糊化過(guò)程
6.5 模糊防滑控制器仿真及優(yōu)化
6.5.1 仿真模型建立
6.5.2 仿真結(jié)果
7 液壓制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)研究及制動(dòng)測(cè)試
7.1 液壓制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)研究
7.1.1 司機(jī)控制臺(tái)研究
7.1.2 數(shù)據(jù)采集臺(tái)研究
7.2 試驗(yàn)環(huán)境配置
7.3 制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.1 常用制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.2 司控器“EB”檔觸發(fā)的緊急制動(dòng)測(cè)試
7.3.3 安全回路觸發(fā)的緊急制動(dòng)測(cè)試
7.3.4 安全制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.5 保持制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.6 停放制動(dòng)功能測(cè)試
7.3.7 防滑功能激活
7.3.8 制動(dòng)功能測(cè)試結(jié)果匯總
8 總結(jié)與展望
8.1 總結(jié)
8.2 特色與創(chuàng)新點(diǎn)
8.3 后續(xù)研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ABS高速開關(guān)閥液壓力影響因素研究[J]. 姚靜,田月,蔣東廷,李冬明. 液壓與氣動(dòng). 2019(03)
[2]160 km/h新型磁浮列車液壓制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 杜慧杰,劉中華,劉政,曲秋芬,吉振山,吳桐. 城市軌道交通研究. 2018(11)
[3]基于自適應(yīng)高斯云變換的模糊控制器隸屬度函數(shù)選取[J]. 王勇,李聰,黃漢橋,周歡. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]某液壓制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)電氣控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 曹衛(wèi)明,王勝. 裝備制造技術(shù). 2017(12)
[5]電液比例閥用控制器的設(shè)計(jì)[J]. 袁玉先,林國(guó)治,劉釗. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(08)
[6]有軌電車液壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型[J]. 吳明趙,梁艷芬. 技術(shù)與市場(chǎng). 2017(07)
[7]基于AMESim的減壓閥建模與仿真分析[J]. 李金龍,胡志勇,郭艷坤. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2017(04)
[8]現(xiàn)代有軌電車液壓制動(dòng)油源系統(tǒng)及工作流量參數(shù)化計(jì)算[J]. 趙春光. 城市軌道交通研究. 2017(04)
[9]高速動(dòng)車組電空制動(dòng)系統(tǒng)的建模和參數(shù)分析[J]. 李萬(wàn)新. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2017(02)
[10]直動(dòng)式比例減壓閥在現(xiàn)代有軌電車液壓制動(dòng)中的應(yīng)用研究[J]. 郝保磊,牛玉國(guó),王明星. 鐵道車輛. 2017(01)
碩士論文
[1]基于AMESim的液壓系統(tǒng)控制的建模與改進(jìn)的仿真技術(shù)研究[D]. 杜愛(ài)學(xué).天津理工大學(xué) 2018
[2]100%低地板輕軌車制動(dòng)系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 鄭志超.西南交通大學(xué) 2016
[3]基于PWM高速開關(guān)閥先導(dǎo)液壓橋路的比例閥性能研究[D]. 董萬(wàn)玉.蘭州理工大學(xué) 2014
[4]高速列車電液制動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 王學(xué)慶.東北大學(xué) 2013
[5]高速列車智能制動(dòng)系統(tǒng)的研究[D]. 王江濤.鄭州大學(xué) 2009
本文編號(hào):3339260
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