基于极值搜索的重载机车最优粘着控制研究

发布时间：2024-03-30 23:20

　　在交通运输中,重载机车是我国货运运输的重要组成部分。机车牵引力是通过机车轮对和钢轨间的接触面的粘着力实现的。如果粘着力因为外界环境变化而下降,机车的牵引功率也会减少,这会直接影响到机车的实际性能。实验表明,机车的实际粘着力与机车蠕滑速度成一定的函数关系。运用极值搜索算法,搜索出最优蠕滑速度,从而去控制机车牵引力,可以有效提高粘着利用率。现代粘着控制方法实时在线不断寻优当前轨面下的最佳粘着点,并通过控制电机转矩,控制机车运行在最优粘着点附近。这类控制方法对于提高机车轮对和车体之间的粘着力,有效防止机车空转,提高机车牵引力,具有很大工程实际意义。介绍有关粘着的基本理论,定义粘着系数的基本概念,对机车牵引系统分析,构建机车动力学简化模型,简述现有粘着主要控制方法。针对重载机车最优粘着控制问题,提出基于滑模极值搜索算法的滑模最优粘着控制方法。根据建立的机车动力学模型,设计滑模观测器和超螺旋观测器观测粘着系数。首先,采用滑模极值搜索算法实时搜索出不确定轨面下的最佳蠕滑速度,结合搜索对象,证明算法的稳定定。然后,设计滑模控制器控制重载机车运行于最佳粘着系数点附近。仿真结果验证,滑模极值搜索算法对于...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1技术路线图

硕士学位论文前景。至于极值搜索算法在其他领域中的应用，请参阅相关资料，这里不再详述。1.5本文研究内容与基本结构本文在国家自然科学基金项目“面向重载机车轮轨粘着利用的异常检测及高性能容错控制”下，以实时搜索轮轨间的最优粘着力为目的，对滑模极值搜索算法和无稳态振荡扰动极值搜索算....

图2-1轨接触面的弹性形变

后面粘着区域产生发生拉伸，轮对前面发生拉伸，后面机车区域发生压缩[52]。如图2-1所示，动轮向前滚动，前部被压缩的部分连续松开而被拉伸，钢轨则由拉伸变为压缩，轮对和钢轨之间没有相对运动，从而在接触面后部出现滑动现象。在接触面的前部，二者之间存在相对运动，称为粘着区。滑动区和粘....

图2-2单轴轮对动力学模型图

图2-1轨接触面的弹性形变轮对速度与机车速度之间的速度差：sdtvvv实现轮对正常转动时的最大牵引力F与粘着重力之FWg知，当轴重一定时，通过控制轮对和钢轨之间的粘，可以通过增加机车轴重和增大粘着系数提高机车条件限制，一般通过获取轮轨间的最优粘着系....

图2-3粘着特性曲线图

ssavbvsvcedec为轨面条件参数，均为正常数。不同轨面条件下a、b、表2-1不同轨面计算系数轨面状态轨面条件参数粘着系数最优值abc干燥轨面0.541.01.20.286潮湿轨面0.540.721.20.206雨雪....

本文编号：3943093