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原文传递轴控式地铁制动控制系统的研究

论文题名：	轴控式地铁制动控制系统的研究
关键词：	地铁车辆;轴控式制动控制系统;压电双晶片驱动;压电比例阀;PID闭环控制;半物理仿真
摘要：	制动控制系统是地铁车辆的重要组成部分，是地铁车辆安全运行、平稳停靠的保障。为了降低地铁车辆的生产成本，加快地铁车辆关键部件的国有化进程，研究并设计具有自主知识产权的制动控制系统十分重要。本文基于新型轴控式地铁制动控制系统的理念，设计了以压电比例阀为电—气转换装置的压力主控单元等功能模块，使轴控式制动控制系统得到进一步完善。　　论文通过对现有制动控制系统的架构类型、工作原理及其可靠性的分析，阐述了本文采用轴控式制动控制架构的先进性:轴控式的架构深化分布式控制，以压电驱动器代替传统电磁驱动器实现电—气转换更节能，并且采用同转向架邻轴控制气路切换可增强系统可靠性。　　设计了基于压电双晶片驱动具有差动式喷嘴挡板结构的压电比例阀，作为制动系统的电—气转换装置;并通过FLUENT仿真，对压电阀的主要结构参数进行了优化设计。同时，根据压电阀的输出特性，研究设计了中继阀结构。　　针对压电执行器的迟滞特性，通过实验建立了压电阀的Preisach模型。采用PID闭环控制加Preisach逆模型补偿前馈算法，设计了压电比例式压力主控单元的专用控制器，并进行了实验性能试验。　　开展了嵌入式微机制动控制单元的软硬件设计，分析了制动力的组成与分配，完成了系统基本功能模块的软件开发。基于WinCE设计了制动控制系统图形化监控单元，改善了制动控制系统的可视化程度和维护便利性。最后，在实验室环境下搭建的半物理仿真平台上，对系统进行了试验与测试，验证了本样机系统设计的可行性。
作者：	刘媛
专业：	机械电子工程
导师：	游有鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京航空航天大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文