详情

原文传递钢轨打磨试验台摇篮角控制研究

论文题名：	钢轨打磨试验台摇篮角控制研究
关键词：	铁路维护;钢轨打磨列车;试验台;控制系统;模糊PID;摇篮角控制
摘要：	钢轨打磨列车是用于铁路钢轨养护维修的专用装备。随着高速重载趋势的发展，我国铁路运营维修和保养面临着愈加严峻的考验，而钢轨打磨列车所起的作用也日益凸显。由于国外技术垄断，目前我国还没有掌握大型钢轨打磨列车的关键技术。为了实现对钢轨打磨技术的自主研发，钢轨打磨试验台的建立势在必行。　　摇篮机构是钢轨打磨试验台的核心部分，其对于探索打磨工艺和打磨模式具有非常重要的作用。本文以摇篮机构的转角为控制对象，对摇篮控制系统进行设计，通过采用模糊PID控制算法，实现对摇篮转角的精确控制，为钢轨打磨试验台的国产化研制提供一定的理论依据。　　首先，分析了钢轨打磨试验台的总体结构，并根据摇篮机构的特点，提出其总体控制方案。　　其次，对摇篮控制系统的硬件进行结构分析和需求分析，重点对控制器上、下位机及关键元器件进行选型，针对PLC进行了端子配置，并对输入输出信号进行处理。　　再次，建立了摇篮机构运动的数学模型。分析了摇篮机构运动的控制方式，建立了摇篮控制系统输入输出的传递函数模型。将模糊PID控制算法应用到摇篮控制中，利用MATLAB进行仿真试验，验证了系统模型控制有效性。　　最后，设计了摇篮控制系统中的软件结构，并对所划分得各功能模块予以初步的实现，包括人机交互界面和实时控制等内容。　　本文的研究证明，通过对试验台摇篮控制系统硬件结构、控制算法和软件结构的设计及实现初步完成了对摇篮转角的精确控制，对钢轨打磨试验台的国产化研制具有积极意义。
作者：	吴荐
专业：	机械制造及其自动化
导师：	李建勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文