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基于虚拟样机技术的机车粘着控制仿真平台研究
| 论文题名： | 基于虚拟样机技术的机车粘着控制仿真平台研究 |
| 关键词： | 虚拟样机技术;机车模型;ADAMS;粘着控制 |
| 摘要： | 随着各国高速铁路的修建，尤其是我国近年实施高速、重载策略，使得电力机车牵引负荷日益增大，提高机车粘着性能是一个至关重要的课题。 本论文首次构建了ADAMS/Rail与MATLAB/Simulink机车粘着控制联合仿真模型，该模型比常用的动力学分析方法更加接近实际机车模型，为机车粘着控制方法的研究搭建了一个良好的仿真平台。结合机车粘着控制基本理论和现有控制方法，实现在复杂路面对机车的防空转、防滑粘着控制，验证该平台的可行性。主要工作如下： 采用．ADAMS虚拟样机建立一个十分接近实际的机车虚拟模型，提高对系统描述的精确程度。学习和分析了机车的详细机械构造以及运行中的受力情况，构建机车的走行部、车体以及其它零部件模块，设计受力情况等参数，并在ADMAS/Rail标准版面中将模块进行合理装配，构造完整的机车模型。完成机车的预载分析，检验所建模型的初值相容性。选取合适的路面状况和轮轨接触模型，完成动态分析，为进一步仿真提供平台，也为以后的物理样机试验提供更加可靠的依据。 定义了ADAMS的输入和输出，在MATLAB中构造了控制系统框图，在控制系统中定义相关参数，成功地通过ADAMS/CONTROL连通ADAMS和MATLAB，实现联合仿真。 在所搭建的联合仿真平台里，定义了三种具有不同粘着特性的路面。选用不同路面，采用组合法和模糊控制法进行了几组联合仿真，成功地抑制机车的空转/打滑趋势，提高牵引力，改善机车运行状况。并比较两种方法的控制效果，验证了仿真平台的可行性。 机车粘着控制的联合仿真是一个多学科交叉的领域。ADAMS机车虚拟样机模型的构建，使仿真数据更加真实可靠。ADAMS-MATLAB联合仿真的实现，为机车的粘着控制搭建了一个很好的平台，该平台可以真实反映各种控制方法的控制效果。根据仿真结果，可以快速对粘着控制方法进行具有实用性的调整和改进；也可以改进机车结构设计，如轴重转移设计等，提高机车的机械性能。 相比原有的物理样机试验，联合仿真大大地降低了成本并缩短了试验周期。对机车在复杂路面运行过程中实现防空转、防滑、提升粘着力的控制，验证了该平台的可行性，为寻求最优蠕滑粘着控制提供可能。本论文为实验室对粘着控制方法的进一步研究奠定基础。 |
| 作者： | 廖双晴 |
| 专业： | 电气系统控制与信息技术 |
| 导师： | 肖建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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