高速磁浮牵引控制集成技术研究

来源 :控制与信息技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ymz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为提高列车运行性能、减少人为失误,高速磁浮需使用自动驾驶控制技术;而磁浮列车牵引控制系统被布置在地面牵引变电所中,所控制的直线电机定子被沿线路布置,为实现高可靠、高实时性地驱动列车运行,驾驶控制功能势必需要被集成到牵引系统中,但目前尚无集成了驾驶控制功能的牵引控制系统实现方案.为此,文章提出一种高速磁浮系统牵引控制集成技术,其在传统逻辑控制功能的基础上增加了定子段换步功能,同时将传统牵引控制方案中的加减速度限制、冲击率限制、牵引/制动工况转换等功能整合到驾驶控制系统中,在运行控制系统指令的协调下,实现了磁浮牵引系统逻辑控制、驾驶控制和换步控制功能的集成.文中介绍了集成控制系统中牵引控制和驾驶控制中的融合特性;同时基于高速磁浮牵引系统电流变化的特点,提出了一种驾驶控制补偿曲线计算方案.半实物仿真测试结果显示,文中所提方案适应高速磁浮牵引系统的分段换步特性,可跟踪既定运行计划,列车运行速度稳定,无超速触发现象,停车精度高,运行控制指令响应实时性好.该牵引控制集成技术方案被用于某高速磁浮试验线,完成了包括车辆系统、运行控制系统和牵引系统的全系统集成测试.测试结果显示,该集成方案控制延时短,速度控制精度达到1 km/h,停车满足±30 cm精度要求,证明了本方案的可行性和可用性.
其他文献
由于交流阻抗谱可以综合反映氢燃料质子交换膜燃料电池(PEMFC)的水、氧气和氢气含量等参数信息,为实现整车在线监控PEMFC的健康状态,文章提出一种基于Boost电路的扰动信号生成方法用于PEMFC电池的交流阻抗测试.其无需额外增加硬件电路,利用车上燃料电池升压DC/DC电源的主电路(多相Boost电路并联),以SPWM方式在输出直流电流上叠加设定频率、设定幅值的交流正弦波扰动;结合现有的DC/DC回路输入恒流PID控制算法,构建相应的数字控制器,并对实物样机进行生成信号测试分析,通过解析DC/DC输入侧
永磁同步电机(PMSM)在高速运转工况下被重新投入使用,是其在许多关键领域应用不可或缺的重要功能之一.在此工况下,由于电机转子的初始位置未知,会存在观测误差;如果控制不当,将出现电流冲击现象或者引发过流故障.为此,文章从工程实际出发,针对无位置传感器PMSM高速重投的全过程,提出了一种基于三段式控制模式的带速重投方法.其在初始投入时,采用电流幅值闭环型零电压矢量控制方法对电机电流进行闭环控制,以避免电流的突变;再通过合理的切换策略,将控制方式自然过渡到基于d-q轴电流闭环的矢量控制,并采用虚拟电阻法以提升
主要研究了“低慢小”目标多体制武器分配问题.针对传统模型在实战场景应用中存在的不足,分析激光、无线电及柔性网3种武器在拦截“低慢小”目标时的限制因素,推导在空间、时间、资源及环境等方面的约束条件,引入武器拦截权重因子,建立用于“低慢小”目标的多体制武器分配优化模型,利用遗传算法对其进行求解.通过仿真算例与传统模型计算结果的对比,验证所建优化模型具有更高的计算效率,得到的分配方案更具可行性及合理性,可为多体制武器目标分配问题的研究提供更好的解决思路.
风电领域常用的CANopen现场总线运行速度慢且传输数据量小,当前通信周期为10 ms,数据量仅为96字节,无法满足日益增长的现场实时通信需求.为此,文章设计了一种EtherCAT从站通信系统方案,其采用ZYNQ7000作为从处理器以实现应用层功能,采用LAN9252控制器进行数据链路层和物理层之间的数据交互,从而实现高实时性的数据通信;并用ZYNQ7000型处理器构建的VxWorks实时操作系统对周期性从站进行数据处理.最后在EtherCAT测试软件上进行系统数据通信测试,结果显示,该系统响应时间不超过
柴电混合动力机车牵引蓄电池的双向DC/DC回路被集成于牵引变流器中,以解决柴油机车制动能量浪费和蓄电池机车牵引功率低、续航里程短等问题.为实现柴油发电机和牵引蓄电池能量的合理利用,文章提出一种柴电混合动力机车能量最优控制方案.在牵引工况下,其根据牵引电机和辅助负载的需求功率以及牵引蓄电池当前允许输出的功率,控制柴油发电机和牵引蓄电池的最优能量供给,为节省燃料,尽量优先使用牵引蓄电池给负载提供能量方式.在制动工况下,其根据电制动能量的大小,优先给辅助负载消耗或者由牵引蓄电池回收能量;由于电池最大允许充电电流
随着信息化时代的来临,网络的开放性和互联性日益增强.在铁路行业,基于无线通信和物联网技术构建的车-地通信网络和相关铁路信息系统,目前尚缺乏足够的安全防御能力,在遭受非法访问或恶意攻击时,可能会引起网络通信中断、设备失效、数据丢失;病毒、木马等威胁有可能从无线网络侧向列车通信网络及铁路内网侧扩散;此外系统的数据流采用明文传输,可能导致数据泄露甚至被篡改,严重时引发行车安全事故.文章以LKJ设备运行监测管理系统(LKJ monitoring and management device,LMD)为研究对象,针对
风电装机容量的大幅增加给电网的稳定性以及安全性带来了很大的挑战.为了提升电网的稳定性和电网频率的抗干扰能力,风电场亟须具备调频功能并提高频率响应的速度.文章根据最新的电网调频启动时间和调节时间等相关技术指标要求,结合对目前市场上的场站级自动发电控制(AGC)系统和能量管理平台优化等主流调频系统方案的分析,提出一种能量管理平台和调频设备相结合的调频系统方案,以实现风电场的惯性响应和一次调频功能.通过该系统,风机能同时接收能量管理平台与调频设备的指令;并可针对惯量响应与一次调频采用不同的控制策略来调节风电场的
中低速磁浮列车直线感应电机磁路不对称且受纵向及横向边端效应的影响,性能计算困难.文章分别采用磁路法、二维有限元法及三维有限元法进行了直线电机的牵引力及法向力计算,在全模型三维有限元仿真基础上提出采用周期性半模型有限元仿真方法进行电机性能仿真,并搭建了中低速磁浮列车直线电机静态测试平台进行测试验证.通过对比测试发现,周期性半模型三维瞬态有限元仿真测试的牵引力与平台测试结果偏差3.9%,与全模型有限元仿真结果一致;但与全模型方法相比,采用周期性半模型方法的计算时间可缩短约40%,这样既兼顾了电机特性计算的准确
由于三维轨迹是一个具有连续性和交互性的复杂时间序列,因此,针对无人机飞行轨迹预测问题,结合深度学习理论特点,提出了一种基于双向门控循环单元的无人机飞行轨迹预测方法,进一步提高了轨迹信息的利用率.首先,建立无人机飞行动力模型,仿真获得不同状态的飞行轨迹样本;其次,利用均方误差作为损失函数,确定了双向门控循环单元轨迹预测模型的隐藏层节点参数和迭代次数;最后,利用Adamax算法对双向门控循环单元模型进行优化,实现了无人机飞行轨迹的预测.实验结果表明,双向门控循环单元模型在X,Y,Z轴方向上预测结果的平均绝对误
机车车辆的运行与检修环境复杂,灰尘多、反光等因素使点云存在缺失、噪声、成片虚假点等问题,严重影响机车机器人闸瓦图像检测的准确性.为此,文章提出了一种基于3D图像的机车机器人闸瓦尺寸算法.其首先根据相机透视变换与点云配准算法来实现模板感兴趣区域(region of interest,ROI)与测量ROI的自动变换,一定程度上弥补了机车机器人的重复定位误差.对于反光造成的点云缺失和噪点问题,其采用RANSAC算法对基准ROI进行平面拟合以弥补由此造成的精度损失,并使用有序点云自动滤波算法高效滤除部分刹车盘与闸