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原文传递新型空气制动控制模块仿真研究

论文题名：	新型空气制动控制模块仿真研究
关键词：	电力机车;制动系统;控制模块;仿真分析
摘要：	制动技术作为影响列车运行安全的关键因素，对铁路运输的发展起着决定性作用。目前，和谐号电力机车制动系统，基本采用微型计算机控制，电气指令信号传输的电空制动系统。在机车在制动过程中，如何更加精确地控制机车列车管压力，直接影响着机车以及车辆制动缓解性能，有利于减小列车的纵向冲动、保证在安全距离内停车。　　本文以和谐系列电力机车制动系统为研究基础，首先将机车制动控制部分划分为列车管压力控制模块和机车制转向架控制模块，并着重分析在机车制动控制系统中空气制动控制模块的重要作用。其次，文章研究了高速开关阀、膜板式气动减压阀的工作机理并建立数学模型，借助AMESim软件平台构建高速开关阀、减压阀的PCD仿真模型，通过软件仿真分析两者的动态特性;同时，应用软件批处理功能分析判断可变参数对阀体自身动态性能的影响。然后，文章以高速开关阀和减压阀为主要执行元件，为常用制动模式下，设计带有冗余增压性能的均衡风缸压力控制系统。为了实现有反馈功能的均衡风缸压力闭环控制，系统采用传统的PID控制方式。与此同时，文章讨论了机车制动系统在故障条件下备用EP模块对均衡风缸压力控制方法，并借助AMESim软件构造了备用模块模型，应用试验数据对备用EP模块在主要制动工况下，进行压力输出特性仿真分析，将结果与试验曲线相比较，验证了论文中所搭建EP模块的合理性。随后，文章研究了中继阀、中立模块在机车制动系统中的作用以及各自的功能结构，借助AMESim软件平台，建立中继阀压力输出特性仿真模型，进行分析以及可变参数对阀体输出影响的讨论。　　最后，文章结合常用制动模式下均衡风缸压力控制系统、中继阀、中立模块、压力传感器等主要部件，搭建了空气制动控制模块，进行仿真分析。应用实际参数对所搭建空气制动模块，在初制动、常用制动、常用全制动、紧急制动、制动后缓解等主要制动工况下，进行模拟仿真并讨论主要参数对压力输出控制的影响，分析仿真结果并与机车现场试验曲线进行对比，证明所搭建模型的合理性。同时第六章通过AMEsim软件批处理功能，对空气制动控制模块中关键参数进行了分析讨论，观察了不同参数变化对列车管压力输出控制的影响，为整体模块的优化提出了有可行的方案。
作者：	贺元玉
专业：	车辆工程
导师：	王俊勇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文