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轻轨专用关键设备气液变换装置试验台设计与研究
| 论文题名： | 轻轨专用关键设备气液变换装置试验台设计与研究 |
| 关键词： | 独轨铁路;车辆制动;气液变换;气动伺服;模糊控制 |
| 摘要： | 近年来，随着我国经济的发展和城市化进程的推进，城市的交通问题日益严重，解决城市交通问题的有效途径之一就是采用城市轨道交通。目前，跨座式单轨交通装备主要应用在日本，在我国，仅重庆轨道交通二号线采用的是由日本引进的跨座式单轨交通制式，涉及跨座式单轨交通的相关核心技术都处于国产化和试验研制阶段。本课题的实施，旨在开发自主知识产权的检测维修关键设备——气液变换装置试验台，促进我国跨座式单轨交通装备产业的发展和壮大。 跨座式单轨交通车辆制动系统为电制动(再生制动)和空气制动的混合制动，空气制动系统起辅助作用和在电制动(再生制动)VVVF失效的情况下也能保证车辆的安全行驶。空气制动系统由气源、控制系统、电—空转换中继阀、气液变换装置和夹钳组成。气液变换装置是跨座式单轨交通车辆空气制动系统的核心部件，气液变换装置按比例将气压强化为液压，从而得到必需的制动力。本文建立了空气制动系统的数学模型，并进行了系统的数字仿真，在此基础上对气液变换装置试验台的试验内容和总体方案进行了设计。本试验台的关键是提供满足实际制动需求的8级制动压力，其本质是一个气动伺服的压力源。本文采用比例方向(流量)阀来作为关键元件来构建气动伺服的压力源，并建立压力伺服系统的数学模型，进而进行系统仿真，得到气源压力、环境温度和容积对系统的影响机理。 由于气动比例系统的时滞、时变、非线性及无法建立精确模型等特点，系统属于典型的非线性系统。本文提出了一种适合于本控制系统的控制策略——模糊PID复合控制，将人工智能、模糊控制以及经典PID控制结合在一起形成复合控制策略。该复合控制策略既模拟人的高级智能行为，又具有模糊控制的直觉推理能力，将两种控制策略结合实现了并行控制与知识共享。既能满足系统的快速性和灵活性，又能保证系统的运行平稳性。本文对模糊PID复合控制策略应用于气动压力伺服系统，并进行了试验研究，得到了较好的控制效果。 最后结合上述的研究成果，进行了气液变换装置试验台的详细设计，包括测试系统、控制系统、软件界面和结构等。 |
| 作者： | 谈进 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 于今 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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