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原文传递铁道车辆制动防滑控制仿真

论文题名：	铁道车辆制动防滑控制仿真
关键词：	制动防滑;逻辑门限值控制;计算机仿真;铁道车辆
摘要：	安全制动是实现列车高速重载所面临的一个十分重要的课题，这就要求列车必须具有足够的制动能力并实现制动能力的充分发挥，而制动防滑控制是列车安全制动的重要保证。现有轨道车辆的制动主要通过轮轨间的黏着来实现，也就是黏着制动。轮轨黏着问题虽然目前已经做了大量研究，但轮轨黏着的理论还远未达到完善的程度。鉴于上述原因，有必要深入研究黏着特性对车辆制动影响。　　本文主要开展以下工作: 　　(1)建立了车辆制动防滑控制系统模型，包括车辆系统动力学模型、制动防滑控制逻辑、再生和空气制动力计算模块。车辆系统动力学模型采用多体系统动力学软件Simpack建立，而其他模块在Matlab/Simulink中建立，这样可实现动力学和控制系统的联合仿真。　　(2)研究了轮轨黏着特性对车辆制动防滑性能的影响。利用Polach黏着模型模拟了不同的黏着特性，分析了摩擦系数μ0、黏着缩减系数Ka和滑动缩减系数Ks三个参数对对制动性能的影响。并讨论了曲线半径对车辆制动的影响。　　(3)基于上述制动防滑控制系统模型，研究了空气制动和再生制动特性对车辆制动防滑性能的影响。　　(4)探讨了制动防滑控制逻辑中的门限值参数（车辆减速度阈值、蠕滑率阈值和滑动速度阈值）对车辆制动性能的影响。　　通过上述研究发现:(1)在决定黏着特性的参数中对车辆制动性能影响最大是摩擦系数，黏着曲线上升段特性和下降段特性对车辆制动影响不大;(2)在本文选取的工况下曲线半径对制动距离的影响很小，但随着区线半径的减小会显著延长制动时间;(3)空气制动和再生制动力矩在制动过程中都会增大，但两者增大的原因不同。空气制动防滑动作会造成车轮线速度的波动;(4)逻辑门限值控制中加速度阈值的选取不能过大也不能过小。过大会造成车轮在恶劣工况下打滑，过小则不能实现黏着的最佳利用。蠕滑率门限值和滑动速度门限值对制动性能影响不大。
作者：	张合吉
专业：	车辆工程
导师：	温泽峰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文