潮濕、雨雪等軌面條件會導致地鐵列車的黏著利用率低,從而降低列車的牽引和制動性能,進一步帶來安全問題。為了使輪軌黏著力得到充分利用,建立了地鐵列車的單軸牽引模型,設計全維狀態(tài)觀測器對黏著系數(shù)進行估計,并通過滑模變結構設計控制器來對電機轉矩進行控制調整,基于MATLAB/Simulink進行模型仿真和結果分析。仿真結果表明,這種方法可以實時搜索出不同軌面條件下的最優(yōu)蠕滑速度,黏著系數(shù)保持在最大值附近,提高了黏著利用率。 

【文章來源】：鐵道機車車輛. 2019,39(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖１黏著利用控制系統(tǒng)在傳動控制中的位置

，設計全維狀態(tài)觀測器對軌面黏著系數(shù)進行估計，其次采用滑模變結構設計控制器對電機控制轉矩進行調節(jié)，從而提高列車的黏著利用率。圖１黏著利用控制系統(tǒng)在傳動控制中的位置１列車模型和輪軌黏著特性１．１列車單軸動力學建模地鐵列車的基本配置為６輛車編組，由４輛動車車輛和２輛拖車車輛組成。其中動車車輛裝有動力牽引裝置，車輛轉向架上安裝有牽引電機，由牽引電機將電能轉換為機械能，通過齒輪箱傳動軸傳遞到輪對上，產(chǎn)生列車前進所需要的黏著力。圖２為列車輪軌黏著力牽引示意圖。圖２列車單軸黏著力示意圖齒輪箱的傳動特性為：Ｒｇ＝ωｍωｄ（１）李會子（１９９６—）女，碩士研究生（收稿日期：２０１８－１０－２５）第３９卷第５期２０１９年１０月鐵道機車車輛ＲＡＩＬＷＡＹＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ＆ＣＡＲＶｏｌ．３９Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２０１９

ａｃ（）－ａｂ－ａ－ｄ·ｂｄａｃ（）－ｂｂ－ａ（９）ｖｓｍａｘ＝ｌｎｂｄ－ｌｎａｃｂ－ａ（１０）表１不同軌面下的計算參數(shù)軌面狀況ａｂｃｄ（ｖｓ，μｍａｘ）軌面１０．５４１．２１１（１．２０９９，０．２８６２）軌面２０．２７０．８３０．５０．５（２．００５４，０．１９６３）軌面３０．１８７６０．５４０．４０．４（３．００２０，０．１４８７）軌面４０．５４１．２０．４０．４（１．２０９９，０．１１４５）圖３為４種不同軌面路況下的黏著特性曲線，從圖中可知，黏著系數(shù)隨著蠕滑速度的增大而增大，當達到黏著系數(shù)的最大值后，黏著系數(shù)隨著蠕滑速度的增大而減小。因此在黏著特性曲線中存在一個最大值點即為最優(yōu)黏著點（ｖｓ，μｍａｘ），在該點的左側，ｄμｄｖｓ≥０，列車運行在黏著穩(wěn)定區(qū)；在該點的右側，ｄμｄｖｓ＜０，列車運行在圖３黏著特性曲線非穩(wěn)定區(qū)，會發(fā)生空轉現(xiàn)象。最優(yōu)黏著控制策略就是令列車可以保持運行在穩(wěn)定區(qū)，使黏著系數(shù)盡可能的達到最大，提高黏著利用率。２全維觀測器的設計根據(jù)車體的動力學方程可得到狀態(tài)空間表達式如式（１１）ωｍ′ＴＬ′［］＝珡Ａ×ωｍＴＬ［］＋珚Ｂ×Ｔｍωｍ＝珚Ｃ×ωｍＴＬ［］（１１）其中珡Ａ＝－ＢＪｍ－１Ｊｍ００熿燀燄燅，珚Ｂ＝１Ｊｍ０熿燀燄燅，珚Ｃ＝［１０］經(jīng)檢驗ｒａｎｋ珚Ｃ珚Ｃ珡Ａ熿燀燄燅

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3616109