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万吨重载组合列车异步制动控制技术的研究
| 论文题名： | 万吨重载组合列车异步制动控制技术的研究 |
| 关键词： | 重载组合列车;模糊神经网络;异步制动控制;纵向车钩力 |
| 摘要： | 在缓解货运紧张局面的过程中，重载组合列车由于其编组长、货运量大的优势起到了非常重要的作用。目前国内的重载组合列车采用动力分布式结构，通过同步制动控制技术实现位于列车不同位置机车的同步制动操作，由于其存在着制动命令传递过程中有延时和对复杂轨道环境适应能力差的缺点，导致制动过程中出现较大的纵向车钩力，易造成钩缓装置的直接损伤和疲劳损伤，甚至出现断钩事故。针对同步制动方式的不足，提出了一种异步制动控制的方法。异步制动控制根据车辆之间的车钩力和机车所处的轨道状态等信息生成列车的制动命令，该方式可以在很大程度上缓解纵向车钩力，保证列车的行车安全。 论文根据重载组合列车的动力分布结构，并结合实际的运行特点，确定了异步制动控制系统的主要功能和结构。在此基础上，进行了异步制动控制策略和异步制动控制器建模两项关键技术的研究，并完成了异步制动控制系统的仿真。 首先，在分析重载组合列车的制动过程的基础上，从理论上研究了异步制动控制的可行性，进而建立了异步制动控制系统的整体框架并分析了系统的功能需求。根据重载组合列车制动特点以及我国大秦线的实际情况，设计了重载组合列车异步制动控制策略，提高了列车对各种环境的适应能力。 其次，为了使模糊神经网络更加适合重载组合列车制动控制器的建模，将标准型五层模糊神经网络改进为一个四层模糊神经网络并研究了学习算法，然后建立了基于该结构的异步制动控制器模型。经过对输入和输出量的分析、使用聚类算法划分样本产生模糊规则数和隶属度函数选择几个步骤，确立了异步制动控制器模型的结构。通过相应的仿真测试，验证了模型的有效性。 最后，以大秦线重载组合列车制动过程中的现场数据为依托，建立了重载组合列车异步制动控制仿真系统，对整个重载组合列车的异步制动系统功能进行了仿真。通过对比异步制动方式和同步制动方式分别在常用制动、控制器故障、通信短时中断和停车制动四种工况下的纵向车钩力分布、平均车钩力和最大车钩力三个指标，验证了异步制动方式的优越性。本文的研究成果可以为异步制动方式的应用研究提供一定的理论基础和技术支持。 |
| 作者： | 王亮军 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 李国宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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