高速列車智能制動(dòng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口流動(dòng)日趨頻繁，要求公共交通的效率和質(zhì)量越來越高。航空、高速公路等交通條件的便利，使鐵路運(yùn)輸面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。鐵路的現(xiàn)代化改造以及高速列車的建設(shè)已迫在眉睫。制動(dòng)系統(tǒng)是保證列車運(yùn)行安全的必要裝置，要發(fā)展高速鐵路離不開新型制動(dòng)系統(tǒng)的研究。由于速度的不斷提高、列車編組增長、重量增大，制動(dòng)能力不足、制動(dòng)方案制定方法陳舊、通訊混亂等問題f=1益顯現(xiàn)，使得列車不能夠準(zhǔn)確停車，脫軌、段鉤事故屢見不鮮，其中不少事故是在列車制動(dòng)工況

2、下發(fā)生的。原有的制動(dòng)控制系統(tǒng)難以滿足快速、準(zhǔn)確、舒適以及同步制動(dòng)的要求，迫切需要研究開發(fā)采用先進(jìn)的通訊技術(shù)和控制策略的高速列車制動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　 本文主要針對高速列車智能制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過目前客運(yùn)列車仍普遍采用的電控空氣制動(dòng)系統(tǒng)（ECP）和ICTCS-2級列車運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的分析和研究，完成兩項(xiàng)工作：1）對列車制動(dòng)的核心部分——列車制動(dòng)單元進(jìn)行設(shè)計(jì)并仿真。2）對舒適度約束條件下智能停車控制進(jìn)行研究。具體工作有：
　　

3、 首先簡明介紹了智能高速列車研究的背景和國內(nèi)外列車制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，總結(jié)了發(fā)展智能高速列車制動(dòng)技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。針對電控空氣制動(dòng)系統(tǒng)各部分的功能以及工作原理和CTCS-2級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行深入的分析研究，并對列車制動(dòng)的核心部分——列車制動(dòng)單元（CCD），進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。
　　 其次，對于列車舒適度的概念、評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹，分析對高速列車制動(dòng)對舒適度的影響，提出改善舒適度的方法，并針對列車制動(dòng)過程中重點(diǎn)影響舒適

4、度的因素，給出高速列車舒適度的約束條件。
　　 最后，通過高速列車狀態(tài)與受力分析和列車制動(dòng)距離的研究，建立高速列車制動(dòng)過程的牽引力.距離的數(shù)學(xué)模型。并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行距離預(yù)測和模糊控制，建立起制動(dòng)加速度與距離之間的直接的動(dòng)態(tài)關(guān)系，通過閉環(huán)控制，完成目標(biāo)距離的跟蹤。通過對控制策略的優(yōu)化，采用模糊預(yù)測-PID復(fù)合控制，使控制器結(jié)合了模糊預(yù)測控制以及模糊PID控制的優(yōu)點(diǎn)，使列車制動(dòng)過程的控制沒有死角，始終處于最優(yōu)狀況。通過仿真結(jié)果比較，