基于EP閥對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)預(yù)控壓力精確控制研究.pdf

1、制動(dòng)技術(shù)作為列車的關(guān)鍵技術(shù)之一，其重要性早就不僅僅是安全問(wèn)題了。制動(dòng)已經(jīng)成為限制列車速度和牽引重量進(jìn)一步提高的重要因素。要想“多拉快跑”，除了要有較大功率的牽引動(dòng)力以外，還要有更大功率且高效可靠的列車制動(dòng)裝置。對(duì)于列車制動(dòng)裝置，現(xiàn)國(guó)內(nèi)外主流采用以空氣制動(dòng)機(jī)或電空制動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的制動(dòng)系統(tǒng)，即以壓力空氣作為原動(dòng)力，以改變空氣壓強(qiáng)來(lái)操縱控制。隨著列車牽引重量與運(yùn)行速度的提高，鑒于列車安全與乘坐舒適度（主要指客車）的考慮，對(duì)列車制動(dòng)系統(tǒng)氣體壓力的

2、精確控制提出了越來(lái)越高的要求，所以一套性能良好的壓力控制系統(tǒng)在制動(dòng)系統(tǒng)中必不可少。
　　 本論文以列車制動(dòng)系統(tǒng)中的預(yù)控容積壓力為研究對(duì)象，在了解國(guó)內(nèi)外制動(dòng)系統(tǒng)壓力控制策略的基礎(chǔ)上，運(yùn)用開(kāi)關(guān)型EP閥建立一套氣路系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)其控制策略從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)控容積壓力的精確控制。
　　 鑒于制動(dòng)系統(tǒng)以壓縮空氣為介質(zhì)，論文首先對(duì)氣體性質(zhì)進(jìn)行了理論研究。然后分析開(kāi)關(guān)閥的結(jié)構(gòu)，將開(kāi)關(guān)閥的動(dòng)態(tài)特性研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)化。然后應(yīng)用模塊劃分原理，將開(kāi)關(guān)

3、閥系統(tǒng)劃分為電路、磁路、機(jī)械、氣動(dòng)四個(gè)子系統(tǒng)，分別對(duì)閥的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，在AMEsim軟件平臺(tái)上進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，為開(kāi)關(guān)閥快速響應(yīng)性能的確定、開(kāi)關(guān)閥結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定與改進(jìn)提供了理論依據(jù)。運(yùn)用兩個(gè)開(kāi)關(guān)閥和一個(gè)傳感器組成一個(gè)開(kāi)關(guān)型EP閥，再設(shè)計(jì)EP閥的控制策略，先采用常規(guī)PID控制策略對(duì)EP閥進(jìn)行控制，建立預(yù)控容積壓力，并在AMEsim平臺(tái)仿真。仿真結(jié)果表明，運(yùn)用常規(guī)PID控制策略的此系統(tǒng)其準(zhǔn)確性與快速性滿足系統(tǒng)設(shè)

4、計(jì)要求，但穩(wěn)定性略差;于是引入模糊控制，采用二維模糊控制器，設(shè)計(jì)各變量的隸屬函數(shù)、論域及其模糊子集。根據(jù)PID三個(gè)參數(shù)的作用及相互之間的關(guān)系以及在不同的偏差及偏差變化率下對(duì)PID參數(shù)的要求，分別給出PID三個(gè)參數(shù)的模糊控制表，運(yùn)用Simulink與AMEsim對(duì)應(yīng)用模糊PID控制策略的系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真。結(jié)果表明，采用模糊PID控制器控制的系統(tǒng)其穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性兩方面要明顯優(yōu)于常規(guī)PID控制器所控制的系統(tǒng)，而快速性方面則與常規(guī)PID控制的系