潮濕、雨雪等軌面條件會(huì)導(dǎo)致地鐵列車的黏著利用率低,從而降低列車的牽引和制動(dòng)性能,進(jìn)一步帶來(lái)安全問(wèn)題。為了使輪軌黏著力得到充分利用,建立了地鐵列車的單軸牽引模型,設(shè)計(jì)全維狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)黏著系數(shù)進(jìn)行估計(jì),并通過(guò)滑模變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制器來(lái)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制調(diào)整,基于MATLAB/Simulink進(jìn)行模型仿真和結(jié)果分析。仿真結(jié)果表明,這種方法可以實(shí)時(shí)搜索出不同軌面條件下的最優(yōu)蠕滑速度,黏著系數(shù)保持在最大值附近,提高了黏著利用率。 

【文章來(lái)源】：鐵道機(jī)車車輛. 2019,39(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１黏著利用控制系統(tǒng)在傳動(dòng)控制中的位置

，設(shè)計(jì)全維狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)軌面黏著系數(shù)進(jìn)行估計(jì)，其次采用滑模變結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制器對(duì)電機(jī)控制轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而提高列車的黏著利用率。圖１黏著利用控制系統(tǒng)在傳動(dòng)控制中的位置１列車模型和輪軌黏著特性１．１列車單軸動(dòng)力學(xué)建模地鐵列車的基本配置為６輛車編組，由４輛動(dòng)車車輛和２輛拖車車輛組成。其中動(dòng)車車輛裝有動(dòng)力牽引裝置，車輛轉(zhuǎn)向架上安裝有牽引電機(jī)，由牽引電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)齒輪箱傳動(dòng)軸傳遞到輪對(duì)上，產(chǎn)生列車前進(jìn)所需要的黏著力。圖２為列車輪軌黏著力牽引示意圖。圖２列車單軸黏著力示意圖齒輪箱的傳動(dòng)特性為：Ｒｇ＝ωｍωｄ（１）李會(huì)子（１９９６—）女，碩士研究生（收稿日期：２０１８－１０－２５）第３９卷第５期２０１９年１０月鐵道機(jī)車車輛ＲＡＩＬＷＡＹＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ＆ＣＡＲＶｏｌ．３９Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１９

ａｃ（）－ａｂ－ａ－ｄ·ｂｄａｃ（）－ｂｂ－ａ（９）ｖｓｍａｘ＝ｌｎｂｄ－ｌｎａｃｂ－ａ（１０）表１不同軌面下的計(jì)算參數(shù)軌面狀況ａｂｃｄ（ｖｓ，μｍａｘ）軌面１０．５４１．２１１（１．２０９９，０．２８６２）軌面２０．２７０．８３０．５０．５（２．００５４，０．１９６３）軌面３０．１８７６０．５４０．４０．４（３．００２０，０．１４８７）軌面４０．５４１．２０．４０．４（１．２０９９，０．１１４５）圖３為４種不同軌面路況下的黏著特性曲線，從圖中可知，黏著系數(shù)隨著蠕滑速度的增大而增大，當(dāng)達(dá)到黏著系數(shù)的最大值后，黏著系數(shù)隨著蠕滑速度的增大而減小。因此在黏著特性曲線中存在一個(gè)最大值點(diǎn)即為最優(yōu)黏著點(diǎn)（ｖｓ，μｍａｘ），在該點(diǎn)的左側(cè)，ｄμｄｖｓ≥０，列車運(yùn)行在黏著穩(wěn)定區(qū)；在該點(diǎn)的右側(cè)，ｄμｄｖｓ＜０，列車運(yùn)行在圖３黏著特性曲線非穩(wěn)定區(qū)，會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。最優(yōu)黏著控制策略就是令列車可以保持運(yùn)行在穩(wěn)定區(qū)，使黏著系數(shù)盡可能的達(dá)到最大，提高黏著利用率。２全維觀測(cè)器的設(shè)計(jì)根據(jù)車體的動(dòng)力學(xué)方程可得到狀態(tài)空間表達(dá)式如式（１１）ωｍ′ＴＬ′［］＝珡Ａ×ωｍＴＬ［］＋珚Ｂ×Ｔｍωｍ＝珚Ｃ×ωｍＴＬ［］（１１）其中珡Ａ＝－ＢＪｍ－１Ｊｍ００熿燀燄燅，珚Ｂ＝１Ｊｍ０熿燀燄燅，珚Ｃ＝［１０］經(jīng)檢驗(yàn)ｒａｎｋ珚Ｃ珚Ｃ珡Ａ熿燀燄燅

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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