高速磁浮道岔多电机协同安全控制系统设计
发布时间：2021-06-08 09:13
高速磁浮系统的道岔是长70-150米的整体钢梁,道岔换线是通过多个驱动点带动梁体弹性形变实现的。换线过程中,多个驱动点间须保持位置协同关系,否则会造成道岔梁的应力集中,影响道岔梁体的机械寿命,甚至导致道岔梁体断裂,危及磁浮列车运行安全。因此研究磁浮道岔多驱动点的协同安全控制具有重要的理论意义及应用价值。本文首先对道岔钢梁进行了应力分析,并以道岔梁弹性形变全过程无应力集中为目标,得到了多驱动点的协同关系表达式。然后,提出了一种基于安全计算机平台的磁浮道岔控制系统设计方案,并设计了基于模糊补偿的道岔多驱动点并行协同控制器。在此基础上,研制了基于安全计算机的磁浮道岔控制系统原理样机,并完成了系统的测试验证。论文主要工作如下:（1）以高速磁浮双开道岔为研究对象,对道岔钢梁进行了应力分析,并以道岔梁弹性形变全过程无应力集中为目标,求解道岔梁动态最优转辙线形,在此基础上,得到了道岔多驱动点的位置协同关系表达式。（2）针对磁浮道岔的协同安全控制需求,提出了一种基于安全计算机平台的高速磁浮道岔协同安全控制系统设计方案,在此基础上,设计了基于模糊补偿的道岔多驱动点并行协同控制器,借鉴既有高速磁浮运行控制...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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其轨道采用的道岔类型为钢梁弹性弯曲式道岔和多关节导轨横移式道岔［７］。??議輕心■■■??图１－５侧壁升降式道岔?图１－６多关节导轨横移式道岔??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｉｄｅ?ｗａｌｌ?ｌｉｆｔ?ｔｕｒｎｏｕｔ?Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ?ｔｙｐｅ?ｓｗｉｔｃｈ??侧壁升降式道岔是由多个布有电磁线圈的侧壁组成，在列车线路切换处通过??改变侧壁的位置与方向而引导列车的变线。侧壁的位置和方向根据磁浮线路预先??设计好，通过电动或液压的驱动装置，控制侧壁的升降而改变道岔引导线路［８］。图??１－５为日本山梨磁浮试验线侧壁升降式道岔装置。??多关节导轨横移道岔是将道岔范围内的导轨分割为多段短的导轨梁，多节导??轨梁通过机械关节连接而成，在关节连接处安装横向移动电机，由横移电机带动导??轨梁通过机械关节的伸缩，实现磁浮列车换线。多关节导轨横移道岔多用于中低速??磁浮Ｍ。图１－６为长沙磁浮快线多关节导轨横移道岔装置。??钢梁弹性弯曲式道岔轨道为一根可弹性形变的钢梁，通过液压或电动机械装??置带动道岔钢梁弹性形变实现磁浮线路的换线，图１－７为上海磁浮示范线钢梁弹??性弯曲式道岔装置。??图１－７钢梁弹性弯曲式道岔??Ｆｉｇｕｒｅ?１－７?Ｓｔｅｅｌ?ｂｅａｍ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｔｕｒｎｏｕｔ??磁浮交通涉及多学科交叉知识、技术难度高且发展时间较短
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国交通40年[J]. 胡希捷,赵旭峰. 中国公路. 2018(15)
[2]中低速磁浮道岔关键零件寿命及工艺研究[J]. 王红霞. 铁道标准设计. 2017(10)
[3]磁浮交通移车台电气控制系统的研究[J]. 张弛. 地下工程与隧道. 2017(01)
[4]磁浮关节型梁式道岔应用研究[J]. 欧发兵,彭密. 低碳世界. 2017(08)
[5]长沙中低速磁浮工程的道岔设计与调试[J]. 曾国锋,袁亦竑,吉文,叶丰,高定刚. 城市轨道交通研究. 2016(05)
[6]日本Linimo磁浮线的技术特点和运行情况[J]. 刘卫东. 城市轨道交通研究. 2014(04)
[7]论电工领域中对α-β变换的误用[J]. 赵贺,林海雪. 电网技术. 2013(11)
[8]高速磁浮线高速道岔驱动布置的研究[J]. 朱志伟. 城市轨道交通研究. 2012(05)
[9]Xilinx可扩展处理平台:ZYNQ嵌入式处理器与FPGA集成的独特创举[J]. 王莹. 电子产品世界. 2012(02)
[10]永磁同步电机最优直接转矩控制[J]. 杨建飞,胡育文. 中国电机工程学报. 2011(27)
硕士论文
[1]无张力传感器的卷绕物多电机V-F协调控制[D]. 屠鸿斌.杭州电子科技大学 2012
[2]磁浮道岔梁结构动应力及疲劳寿命分析[D]. 肖舟.西南交通大学 2011
[3]面向城市轨道交通的安全计算机设计[D]. 黄涛.浙江大学 2011
[4]永磁同步电机的矢量控制系统[D]. 汤新舟.浙江大学 2005
本文编号：3218129
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３日本ＭＬＸ磁浮列车?图Ｍ上海ＴＲ磁浮列车??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｊａｐａｎｅｓｅ?ＭＬＸ－Ｍａｇｌｅｖ?Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｈａｎｇｈａｉ?ＴＲ－Ｍｅｇｌｅｖ??
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其轨道采用的道岔类型为钢梁弹性弯曲式道岔和多关节导轨横移式道岔［７］。??議輕心■■■??图１－５侧壁升降式道岔?图１－６多关节导轨横移式道岔??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｓｉｄｅ?ｗａｌｌ?ｌｉｆｔ?ｔｕｒｎｏｕｔ?Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?Ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ?ｔｙｐｅ?ｓｗｉｔｃｈ??侧壁升降式道岔是由多个布有电磁线圈的侧壁组成，在列车线路切换处通过??改变侧壁的位置与方向而引导列车的变线。侧壁的位置和方向根据磁浮线路预先??设计好，通过电动或液压的驱动装置，控制侧壁的升降而改变道岔引导线路［８］。图??１－５为日本山梨磁浮试验线侧壁升降式道岔装置。??多关节导轨横移道岔是将道岔范围内的导轨分割为多段短的导轨梁，多节导??轨梁通过机械关节连接而成，在关节连接处安装横向移动电机，由横移电机带动导??轨梁通过机械关节的伸缩，实现磁浮列车换线。多关节导轨横移道岔多用于中低速??磁浮Ｍ。图１－６为长沙磁浮快线多关节导轨横移道岔装置。??钢梁弹性弯曲式道岔轨道为一根可弹性形变的钢梁，通过液压或电动机械装??置带动道岔钢梁弹性形变实现磁浮线路的换线，图１－７为上海磁浮示范线钢梁弹??性弯曲式道岔装置。??图１－７钢梁弹性弯曲式道岔??Ｆｉｇｕｒｅ?１－７?Ｓｔｅｅｌ?ｂｅａｍ?ｅｌａｓｔｉｃ?ｂｅｎｄｉｎｇ?ｔｕｒｎｏｕｔ??磁浮交通涉及多学科交叉知识、技术难度高且发展时间较短
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国交通40年[J]. 胡希捷,赵旭峰. 中国公路. 2018(15)
[2]中低速磁浮道岔关键零件寿命及工艺研究[J]. 王红霞. 铁道标准设计. 2017(10)
[3]磁浮交通移车台电气控制系统的研究[J]. 张弛. 地下工程与隧道. 2017(01)
[4]磁浮关节型梁式道岔应用研究[J]. 欧发兵,彭密. 低碳世界. 2017(08)
[5]长沙中低速磁浮工程的道岔设计与调试[J]. 曾国锋,袁亦竑,吉文,叶丰,高定刚. 城市轨道交通研究. 2016(05)
[6]日本Linimo磁浮线的技术特点和运行情况[J]. 刘卫东. 城市轨道交通研究. 2014(04)
[7]论电工领域中对α-β变换的误用[J]. 赵贺,林海雪. 电网技术. 2013(11)
[8]高速磁浮线高速道岔驱动布置的研究[J]. 朱志伟. 城市轨道交通研究. 2012(05)
[9]Xilinx可扩展处理平台:ZYNQ嵌入式处理器与FPGA集成的独特创举[J]. 王莹. 电子产品世界. 2012(02)
[10]永磁同步电机最优直接转矩控制[J]. 杨建飞,胡育文. 中国电机工程学报. 2011(27)
硕士论文
[1]无张力传感器的卷绕物多电机V-F协调控制[D]. 屠鸿斌.杭州电子科技大学 2012
[2]磁浮道岔梁结构动应力及疲劳寿命分析[D]. 肖舟.西南交通大学 2011
[3]面向城市轨道交通的安全计算机设计[D]. 黄涛.浙江大学 2011
[4]永磁同步电机的矢量控制系统[D]. 汤新舟.浙江大学 2005
本文编号：3218129
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