基于多學科級虛擬樣機的粘著控制方法仿真與試驗研究.pdf

1、我國鐵路近年來實施高速、重載的運輸策略，機車需要獲取更大的牽引力或制動力。輪軌間的粘著是機車的牽引力或制動力形成的最重要的要素，只有有效地利用輪軌間的粘著力才能保證列車安全穩(wěn)定地運行，進而更好地發(fā)揮機車功率。然而輪軌間的粘著復雜多變，對機車功率的高效利用會產生很大的影響。長期的研究和實踐表明，機車粘著控制系統(tǒng)能夠有效提高輪軌粘著的利用率，降低功率損失。因此，深入研究機車粘著控制系統(tǒng)是鐵道機車車輛領域的重要課題之一。
　　目前粘著控

2、制系統(tǒng)的理論研究通常是基于簡化的機車數(shù)學模型，與實際的機車和輪軌系統(tǒng)相差甚遠。然而實際線路試驗的成本大，并且試驗環(huán)境受到各種物理條件的限制。虛擬樣機技術能為諸如機車粘著控制系統(tǒng)一樣復雜的研究課題提供有效的手段。本文以ADAMS/Rail和MATLAB/Simulink為軟件平臺，基于某型號電力機車，組建了包括多剛體動力學系統(tǒng)、輪軌系統(tǒng)、電力牽引傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的電力機車多學科級虛擬樣機仿真平臺。在所建立的虛擬樣機平臺上實現(xiàn)機車在運行過

3、程中的牽引工況、再生制動工況和恒速工況的計算機仿真。在此基礎上，利用該平臺仿真了由于軌面發(fā)生變換而引起的空轉和滑行現(xiàn)象，并進行了電力機車組合粘著控制和模糊粘著控制的仿真研究。
　　為了在引進、消化、吸收國外先進鐵道機車車輛技術的基礎上，實現(xiàn)核心技術的掌握和創(chuàng)新，研發(fā)出具有自主知識產權的產品，在國家自然科學基金和企業(yè)委托項目的支持下，本文結合國內某型號高速大功率電力機車，開展了粘著控制系統(tǒng)的試驗研究，得到了較好的控制效果。