基于最佳黏着点搜索的黏着控制方法

作     者：李政毅 黄景春 余泳江 LI Zhengyi;HUANG Jingchun;YU Yongjiang

作者机构：西南交通大学唐山研究院河北唐山063000 西南交通大学电气工程学院四川成都610031 

基　　金：中国国家铁路集团有限公司系统重大项目(P2021J038) 国家自然科学基金资助项目(51775456) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第20卷第4期

页      码：1478-1486页

摘      要：在电力机车中,牵引转矩是通过轮轨间的黏着作用转换为机车运行的动力。同时,机车所能发挥的最大牵引转矩是受黏着条件限制的。因此,黏着控制在保障机车运行安全和提高牵引控制性能中起着重要的作用。轮轨黏着特性曲线中存在一个黏着峰值点,也称为当前轨面下的最佳黏着点,在该点附近黏着系数较大,能够为列车提供较大的牵引力。针对这一特性,提出一种基于最佳黏着点搜索的黏着控制方法,能够实现机车稳定运行在最佳黏着点附近,保证列车能发挥较高的牵引性能。该方法首先建立列车动力学模型和黏着计算模型,通过状态观测器估计黏着系数并根据估计值和当前蠕滑速度设计生成参考蠕滑速度,在变化的轨面条件下,使参考蠕滑速度自动调节并不断逼近当前轨面下的最佳黏着点,同时基于动力学模型和PI控制方法设计黏着控制器,将最佳黏着点搜索出的最佳蠕滑速度作为参考输入,并通过调节电机转矩实现列车对参考蠕滑速度的追踪,最后在半实物平台上进行验证。研究结果表明:设计的控制方法能使列车在干燥和潮湿轨面、有噪声干扰的情况下搜索到最佳黏着点,黏着控制器在不同轨面均给出了适合当前轨面的转矩,列车的蠕滑速度也很好地追踪了参考蠕滑速度,为实际列车运行时的黏着控制方法提供参考。

主 题 词：电力机车 黏着控制 PI控制 最佳黏着点 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20220827

馆 藏 号：203121234...