纯电动公铁两用车多电机协同控制系统研究

发布时间：2021-07-14 04:58

　　随着当前高速铁路和地铁车辆的运营里程的迅速增加,轨道车辆服役保障的问题现已得到了社会各界的广泛关注。传统以调车机车牵引等方式为主的调车作业存在灵活性差的问题,柴油牵引的公铁两用车所排放的大量尾气又对环境造成一定的影响。而纯电力驱动的公铁两用车既能灵活地实现列车的无动力牵引,又不会对环境造成的危害,是未来轨道车辆服役保障车辆的发展方向之一。机动性的要求使得纯电动公铁两用车在狭小的空间内要实现原地转向、对角线行驶等运行模式,若转向系统无法完成高精度的控制,将难以实现将转向中心控制在一点,极易出现侧倾的情况。因此,纯电动公铁两用车的多电机协同控制问题亟待解决。本文的主要研究内容如下:本文首先以纯电动四轮驱动四轮转向（4D4S:four drive four steering）公铁两用车为研究对象,分析其工作原理和车辆特性,设计了电气控制系统,并构建了永磁同步电机的数学模型和转向系统的运动学方程。对于多电机的同步控制,传统PID控制算法对常规被控对象的适用性极强,适合绝大多数的控制场合,但其对于耦合结构的动态特性和稳态精度均无法满足要求。为了解决上述问题,本文通过设计转角协同补偿器,构建了基于... 

【文章来源】：北京建筑大学北京市

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

公铁两用车Fig.1-1Road-railvehicle

第1章绪论3图1-2柴油驱动公铁两用车Fig.1-2DieselRoad-railvehicle图1-3纯电动公铁两用车Fig.1-3ElectricRoad-railvehicle相较于柴油驱动的公铁两用车，纯电动公铁两用车以电池作为车辆配重代替原有外加钢材的配重方法，不仅在很大程度上提高了电池容量以提高续航能力，又减少了配重钢的使用，从而有效减少了资源的消耗。纯电动公铁两用车的轮胎一般采用高密度聚氨酯轮胎。不同于柴油机控制的橡胶轮胎，其密度大，抓地力强，能够很好的满足车辆对于承重性与高摩擦系数的要求。同时，在控制方面，由于纯电动公铁两用车多采用电控回路，更适合现代化设备的使用，也更容易提高两用车的定位精度。同时，电同步控制方式可以与控制算法相结合，可以实现公铁两用车转向系统多电机协同的精确控制。总之，与传统柴油驱动公铁两用车相比，纯电动公铁两用车具有其无与伦比的优势。

纯电动公铁两用车Fig.1-3ElectricRoad-railvehicle


本文编号：3283462