低地板列車節(jié)能控制技術研究.pdf

1、隨著城市化進程快速發(fā)展，低地板列車以成本低、人性化、城市景觀效果好等優(yōu)點倍受青睞，并成為世界上許多大城市交通骨干，是城市軌道交通的發(fā)展趨勢。因此研究低地板列車節(jié)能運行，降低能源消耗，對建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會有重要意義。牽引耗能和再生制動回饋能量再利用是影響列車總能耗的兩個關鍵因素，本文在給定的低地板列車編組配置和線路條件下，考慮再生制動能量再利用，研究通過優(yōu)化列車操縱來降低單列車運行能耗和多車協(xié)同運行能耗的方法。
　　本文

2、首先介紹了所研究的低地板列車的編組配置，通過對列車特性描述表明與其他車型的區(qū)別及研究的必要性，同時為推導計算列車節(jié)能控制策略做準備。之后建立了單列車節(jié)能運行能耗模型和列車模型，通過引入龐特里亞金極值原理，并構造哈密頓函數，求解出單列車節(jié)能運行控制的最佳原則，結合低地板列車特性，設計單列車運行節(jié)能控制算法，驗證了列車運行能耗與列車最高速度存在對應關系，并證明了最小能耗的存在。然后在Linux環(huán)境下，設計單列車運行節(jié)能軟件，計算出列車最節(jié)能

3、的運行曲線，并分析了節(jié)能效果。
　　在單列車節(jié)能運行模型基礎上，建立多車協(xié)同運行能耗模型和列車模型，通過對模型解析得出多車協(xié)同節(jié)能運行控制策略，即四階段節(jié)能運行控制策略（由最大牽引、勻速、惰行和最大制動四個運行階段組成）和五階段節(jié)能運行控制策略（由最大牽引、勻速/惰行、最大牽引、惰行和最大制動五個運行階段組成）。以兩輛車在同一供電區(qū)間下協(xié)同運行為例，運用啟發(fā)式算法設計兩輛車協(xié)同運行節(jié)能控制軟件，分別計算出這兩個節(jié)能控制策略在不同發(fā)

4、車間隔下的節(jié)能效果，最終通過對比分析得出不同發(fā)車間隔下應采取的最優(yōu)節(jié)能控制策略，同時得出總運行能耗最小時對應的發(fā)車間隔及應采取的節(jié)能控制策略。
　　最后將列車運行的平動系統(tǒng)換算為列車牽引電機的旋轉系統(tǒng)，通過能量等效原則，運用試驗電機等效模擬列車牽引電機，從而實現試驗電機對列車運行的等效模擬。之后搭建單列車運行試驗臺，采用LabVIEW編寫上位機控制軟件，通過串口實現指令通信，對單車節(jié)能運行控制策略進行驗證。在此基礎上，設計兩車協(xié)同