基于转速控制的机车防空转滑行控制方法-论文.pdf

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1、第34卷第1期铁道机车车辆Vo【_34No．12014年2月RAILWAYL0COM0TIVE&CARFeb．2014零劫毳专题研究睡文章编号：1008—7842(2014)01—0028一O6基于转速控制的机车防空转滑行控制方法蔡志伟，高磊(中国北车大连机车车辆有限公司技术开发部，辽宁大连116022)摘要介绍了目前主要的机车防空转滑行控制方法，提出了一种基于转速控制的机车防空转滑行控制方法。试验结果表明，上述方法能有效的防止发生牵引空转和制动滑行，最大限度的利用黏着力，可实现机车全天候的防空转滑行

2、控制。关键词转速控制；防空转滑行控制；牵引；制动；黏着力中图分类号：U26O．37文献标志码：Adoi：lO．39~9／i．issn．1O¨O8—7842．2014．01．05轮对产生的轮周牵引力或制动力大于轮轨问的黏立即实施撒沙及减牵引力(制动力)。采用这样的方法，着力时车轮就会发生空转或打滑，轮轨间的黏着力受轮不能实时获得合适的减载率百分比、减载持续时间、撒轨表面状况、线路状况、机车轴重分配等因素的影响，并沙执行时间。通过采用多个反馈及计算参数联合控制，且与司机操纵方式及机车运行速度有关。空转或打

3、滑同时观测多个参数，对黏着利用状况进行综合评估，然会使轮轨发热、轮轨擦伤，严重时还会影响机车的安全后综合判断空转及滑行，空转及滑行时刻判断的准确度运行，危害极大。轮轨之间的黏着是一个具有不确定性虽然有所提高，但是减载率百分比，减载持续多长时间的复杂时变系统，最大化地利用轮轨黏着力，并且有效仍难把握，很难给出一个定量的合理控制值，难以实现防止牵引空转和制动滑行，已经成为世界铁路机车车辆既充分利用黏着，又有效防止空转滑行的控制效果。黏着控制技术领域发展的方向。1．3模糊控制法1现有技术及其缺点模糊控制系统

4、通常由输入输出接口、模糊控制器、1．1差动继电器法执行机构、传感器和被控对象5个部分构成，其中模糊目前国产直流传动机车大多采用差动继电器法，在控制器是模糊控制系统的核心。模糊控制法必须编制机车主电路中配装有差动继电器，每个差动继电器与两大量的程序来进行仿真分析，或者等到控制器设计完成台牵引电机相连，机车正常运行时，两台牵引电机相连后通过试验来分析验证。整个过程繁琐并且工作量较的差动继电器两端的电压是平衡的。当有一个车轮发大。生空转时，该车轮的牵引电机与另一个车轮的牵引电机2基于转速控制的机车防空转滑行

5、控制方法之间的电位差就会发生变化，使差动继电器得电，使串2．1系统结构及控制原理联在该差动继电器常开触点电路中的声光报警器接通，基于转速控制的机车防空转滑行控制方法的控制发出空转报警。司机发现空转报警后，手动撒沙、降功框图如图1所示，根据机车运行状态生成牵引力(制动率。利用电压差并不能准确判断发生空转的严重程度，力)给定值，检测牵引力(制动力)反馈值，送当司机看到空转指示灯亮之后再脚踏撒沙，同时通过手入牵引力(制动力)PID闭环控制器VT，得出牵引力(制动操作削减机车牵引功率来制止空转。这个操作过程动

6、力)控制值VT叭lI；计算速度差给定值计算速度时间比较长，而且很难把握合适的功率削减值。差反馈值。，将V。耐及V。fdh送入速度差PID闭环控1．2判据法制器VD，得出转速差控制值V；根据机车运行状态检测机车各个牵引电机转速和电流，通过计算转速生成最大加速度给定值V，计算最大加速度反馈值差、车轮加(减)速度、加(减)速度微分信号、滑移率及电删，将V及送人加速度PID闭环控制器VA，流差、电流变化率等参数，并且设定这些参数的限定值，得出加速度控制值A；比较牵引力(制动力)控制值当超过或低于这些限制值时，

7、即判断为空转或滑行，并、转速差控制值V。、加速度控制值VA0u，取三者蔡志伟(1975)男，高级工程师(修回日期：2013—08—16)第1期基于转速控制的机车防空转滑行控制方法中的最小值控制机车牵引力(制动力)。用使得系统在偏差较大时具有快速调节特性，在偏差较采用该控制方法，通过转速差PID闭环控制器和加小时具有连续的稳定调节特性，在偏差信号快速变化时速度PID闭环控制器的作用，可以使各牵引电机转速差具有超前调节特性，能够最大限度的利用黏着力，可实和加速度限制在合理的范围内。由于PID调节器的作现机

8、车全天候的防空转滑行控制。s1。牵引(制动)力给定值厂_—牵引力(制动力)PID控制器vTL-———+tN。tchf下最牵引(制动)力反馈值L_———删_小S2计算速度差给定值l_—速度差Pm控制器vD广-__值atNot。ht下比计算速度差反馈值L-—丝—vtvt⋯vt较计算加(减)速度给定值卜!卜—

9、叫加(减)速度PID控制器vA卜器L印atN。tcnt下计算加(减)速度反馈值韭—Lspd：机车速度；Notch：手柄位}：第n轴牵引电机转速。图l基于