重載機車粘著控制方法的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著我國鐵路運輸行業(yè)的快速發(fā)展，重載機車的牽引功率越來越高，運行工況更加復(fù)雜多變，這對重載電力機車牽引力的發(fā)揮提出了更高的要求。影響機車牽引力重要的因素是輪對粘著的利用，提高粘著利用才能有效發(fā)揮重載機車的牽引功率，提高重載電力機車的運輸能力。目前國內(nèi)外對粘著控制進行了深入研究，設(shè)計出有效的粘著控制方法，可以提高機車的粘著利用率，對研發(fā)新型的重載電力機車具有重要意義。
　　軌面狀態(tài)對輪軌間的粘著特性影響很大，因此有效的識別軌面狀態(tài)對

2、優(yōu)化利用輪軌間的粘著是必要的。本文根據(jù)重載機車的運行經(jīng)驗和實際粘著特性數(shù)據(jù)的多少，設(shè)計了兩種軌面識別方法。當新型重載機車粘著特性數(shù)據(jù)較少時，采用基于模糊系統(tǒng)的軌面識別方法，主要依據(jù)重載電力機車的運行經(jīng)驗;隨著重載電力機車粘著特性試驗數(shù)據(jù)的積累，運用基于支持向量機的軌面識別的方法，以大量的試驗數(shù)據(jù)訓(xùn)練模型，獲取最佳的分類函數(shù)，找出分類超平面，得到準確的軌面狀態(tài)。
　　為了優(yōu)化利用輪軌間的粘著，改進了基于觀測器的粘著控制方法，結(jié)合組合

3、粘著控制，設(shè)計了一種綜合的適用于重載機車的粘著控制方法。針對傳統(tǒng)擾動觀測器粘著控制法中，牽引轉(zhuǎn)矩調(diào)整值固定問題和粘著系數(shù)小范圍波動引起的誤操作問題導(dǎo)致的機車牽引力損失，設(shè)計了基于擾動觀測器的改進粘著控制方法，通過觀測器估測到的粘著利用系數(shù)及其微分值優(yōu)化機車牽引轉(zhuǎn)矩調(diào)整函數(shù)，提高機車粘著利用;傳統(tǒng)組合粘著控制方法中，不同軌面下的空轉(zhuǎn)識別閾值固定，這導(dǎo)致機車牽引力損失較多，因此設(shè)計了基于軌面識別的組合粘著控制方法，根據(jù)軌面狀態(tài)的不同調(diào)整機車

4、運行狀態(tài)估測參數(shù)以及牽引轉(zhuǎn)矩的輸出函數(shù)，減少了機車牽引力的損失，提高了粘著利用效率;針對基于擾動觀測器的改進粘著控制方法能快速遏制空轉(zhuǎn)的優(yōu)勢，以及基于軌面識別的組合粘著控制方法在實際應(yīng)用上的普適性和穩(wěn)定性，結(jié)合兩種粘著控制方法的綜合粘著控制方法，能更快的遏制空轉(zhuǎn)的發(fā)生，且具有更好的控制穩(wěn)定性。
　　設(shè)計了處理器在環(huán)聯(lián)合仿真平臺，以DSP28335為粘著控制核心，以Matlab/Simulink中搭建的機車輪軌模型作為控制對象，在仿