轨道交通车辆液压制动系统技术研究

发布时间：2021-08-12 23:22

　　随着国内现代轨道交通系统的蓬勃发展,现代轨道车辆设计制造技术也在不断提升,目前多个主机厂引进了国外的现代轨道交通车辆。该类车辆包括地铁、轻轨、跨座式单轨、新型有轨电车、磁悬浮列车等,其使用的液压制动系统多为国外引进。而在液压制动系统的国产化进程中,其核心控制技术的研究尤为重要。本人针对液压制动控制技术,进行如下方面研究:1)在阐述液压制动系统国内外研究应用现状的基础上,介绍了国外液压制动产品组成,包括液压控制单元、电气控制单元和液压制动夹钳。并分析了以上三个组件在车辆上的一般配置和功能。研究了液压制动系统的硬件设计,包括液压控制单元工作原理,主、被动液压控制单元的内部油路设计,各控制阀的功能,其升卸压、调压原理。研究了电气控制单元的组成实现和比例阀驱动电路的设计实现。2)根据传统空气制动应用功能,创新地将部分软件逻辑迁移到液压制动系统中,包括常用、紧急、安全、保持、停放制动功能实现,不同制动模式切换,电-液制动力的混合,制动力分配,对外通信端口设置,防滑逻辑和故障的模拟发生和处理。3)着重通过数学建模的方法,对液压制动单元中的核心,调压电磁比例阀特性进行研究。研究了电磁比例阀电磁铁模型... 

【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 研究与应用现状
        1.2.1 研究现状
        1.2.2 应用现状
    1.3 论文主要研究内容
2 液压制动系统原理及功能
    2.1 液压制动系统组成及配置方式
    2.2 液压控制单元实现功能
    2.3 电气控制单元功能分析
    2.4 液压制动夹钳单元功能分析
3 液压制动控制系统的硬件设计
    3.1 液压控制单元工作原理分析
        3.1.1 主动液压单元工作原理
        3.1.2 被动液压单元工作原理
    3.2 电气控制单元组成
        3.2.1 制动控制单元BCU
        3.2.2 阀控制板VSS
        3.2.3 PWM控制比例阀的驱动电路设计
4 液压制动系统软件逻辑
    4.1 制动模式切换功能模块
        4.1.1 常用制动软件逻辑
        4.1.2 紧急制动软件逻辑
        4.1.3 安全制动软件逻辑
        4.1.4 保持制动软件逻辑
        4.1.5 停放制动施加
    4.2 MVB通信功能
    4.3 故障模式
        4.3.1 温度过高故障模拟
        4.3.2 MVB网络断开故障模拟
5 液压制动压力控制研究
    5.1 电磁比例阀模型构建
        5.1.1 电磁铁模型分析
        5.1.2 比例阀阀芯受力模型分析
        5.1.3 比例阀流量模型分析
    5.2 比例阀特性分析
        5.2.1 比例阀流量特性研究
        5.2.2 比例阀滞回特性研究
    5.3 电磁比例阀控制方法研究
        5.3.1 比例阀滞回减小的方法研究
        5.3.2 阀芯死区位移控制方法研究
        5.3.3 电磁比例阀的PID控制方法研究
    5.4 模型搭建及仿真结果
    5.5 高速开关阀原理及控制方法
    5.6 两种阀应用对比
6 液压制动防滑技术
    6.1 滑行发生原因及危害
    6.2 滑行判定方法及控制策略选择
    6.3 二维模糊控制器的设计
        6.3.1 输入输出量模糊化
        6.3.2 建立模糊规则
        6.3.3 控制量的反模糊化过程
    6.4 三维防滑控制的模糊控制器设计
        6.4.1 输入输出量模糊化
        6.4.2 建立模糊规则
        6.4.3 控制量的反模糊化过程
    6.5 模糊防滑控制器仿真及优化
        6.5.1 仿真模型建立
        6.5.2 仿真结果
7 液压制动系统试验台研究及制动测试
    7.1 液压制动系统试验台研究
        7.1.1 司机控制台研究
        7.1.2 数据采集台研究
    7.2 试验环境配置
    7.3 制动功能测试
        7.3.1 常用制动功能测试
        7.3.2 司控器“EB”档触发的紧急制动测试
        7.3.3 安全回路触发的紧急制动测试
        7.3.4 安全制动功能测试
        7.3.5 保持制动功能测试
        7.3.6 停放制动功能测试
        7.3.7 防滑功能激活
        7.3.8 制动功能测试结果汇总
8 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 特色与创新点
    8.3 后续研究展望
参考文献
附录
作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]ABS高速开关阀液压力影响因素研究[J]. 姚静,田月,蒋东廷,李冬明.  液压与气动. 2019(03)
[2]160 km/h新型磁浮列车液压制动系统的设计[J]. 杜慧杰,刘中华,刘政,曲秋芬,吉振山,吴桐.  城市轨道交通研究. 2018(11)
[3]基于自适应高斯云变换的模糊控制器隶属度函数选取[J]. 王勇,李聪,黄汉桥,周欢.  西北工业大学学报. 2018(03)
[4]某液压制动器试验台电气控制设计与实现[J]. 曹卫明,王胜.  装备制造技术. 2017(12)
[5]电液比例阀用控制器的设计[J]. 袁玉先,林国治,刘钊.  机械设计与制造. 2017(08)
[6]有轨电车液压制动系统设计选型[J]. 吴明赵,梁艳芬.  技术与市场. 2017(07)
[7]基于AMESim的减压阀建模与仿真分析[J]. 李金龙,胡志勇,郭艳坤.  机械工程与自动化. 2017(04)
[8]现代有轨电车液压制动油源系统及工作流量参数化计算[J]. 赵春光.  城市轨道交通研究. 2017(04)
[9]高速动车组电空制动系统的建模和参数分析[J]. 李万新.  中国铁道科学. 2017(02)
[10]直动式比例减压阀在现代有轨电车液压制动中的应用研究[J]. 郝保磊,牛玉国,王明星.  铁道车辆. 2017(01)

硕士论文
[1]基于AMESim的液压系统控制的建模与改进的仿真技术研究[D]. 杜爱学.天津理工大学 2018
[2]100%低地板轻轨车制动系统建模与仿真研究[D]. 郑志超.西南交通大学 2016
[3]基于PWM高速开关阀先导液压桥路的比例阀性能研究[D]. 董万玉.兰州理工大学 2014
[4]高速列车电液制动系统研究[D]. 王学庆.东北大学 2013
[5]高速列车智能制动系统的研究[D]. 王江涛.郑州大学 2009



本文编号：3339260