高速列车液压制动仿真研究

作     者：赛米（Abdussalam Sameer Yahaya） 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋锦春

授予年度：2018年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 080204[工学-车辆工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：列车液压制动 模糊PID Simulink仿真 轮轨粘着控制 ansys workbench 仿真 

摘      要：随着各国在高铁技术投入的不断增加,高速列车的行驶速度有了大幅度的提高,我国经过几次全国大提速后,列车运行速度已经达到了世界先进水平,与此同时,列车提速后对运行制动方面也提出了更高的要求。目前应用较多的空电复合制动方式在快速性和准确性方面存在一些不足,因此研究新的制动方法对于保证列车行车安全具有重要意义。综合考虑众多制动方式,液压制动技术在汽车方面已经很成熟,但是应用到列车上的制动研究还比较少见,本文将液压制动技术应用到高速列车上进行研究,主要完成的研究工作有:（1）对于高速列车液压制动原理进行分析研究,设计出制动压力控制系统的MATLAB仿真程序,利用SIMULINK模块进行仿真,得到了控制系统的阶跃信号响应图,由仿真结果可知本系统具有良好的压力控制能力。（2）对设计出的高速列车制动压力系统进行PID及模糊PID优化控制,得到响应更加迅速控制更加精确的系统。（3）针对列车制动过程中轮轨间滑动这一现象设计了基于粘着控制的防滑控制系统,并得到良好的粘着控制效果,根据所设计的粘着控制器,对制动力进行分段控制,得到期望的制动力矩、制动距离和制动减速度,实现列车的动态控制。（4）对于紧急制动工况下的制动盘进行温度场分析,并比较了 CL60车轮钢与45号钢两种不同材料的制动盘的温升图像,通过对比得出CL60车轮钢具备更优良的制动温升效果。（5）设计了高速列车试验台对制动系统进行了试验,统计分析制动系统试验数据,并与仿真数据进行对比,得出试验数据较仿真数据基本一致,由此得出,本文所设计的高速列车液压制动系统试验台制动效果良好,达到所预期的制动性能。