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新一代动车组制动缸压力控制方法研究

铁道机车车辆 2024年第5期44卷 33-38页

作者：王鹏华皛高放蔡田章阳中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

为适应新一代动车组对制动控制精度和响应时间的要求,本研究提出了一种带参数估计的制动缸压力双闭环控制方法。在电子制动控制单元软件中设计相关程序,利用制动试验获取电空转换电磁阀控制参数,在列车运行过程中学习并更新压力变换阀... 详细信息

为适应新一代动车组对制动控制精度和响应时间的要求,本研究提出了一种带参数估计的制动缸压力双闭环控制方法。在电子制动控制单元软件中设计相关程序,利用制动试验获取电空转换电磁阀控制参数,在列车运行过程中学习并更新压力变换阀输入输出关系,提出了紧急制动时制动缸压力的控制策略调整方法,实现了预控压力和制动缸压力的双闭环控制。本方法在某型号高速综合检测列车上进行了实施和验证,结果表明,方法具备良好的可用性,制动缸压力控制误差能够达到±5 kPa以内,紧急制动时压力上升响应时间缩短至1.5 s,电磁阀动作次数减少至2~3次,能够满足未来动车组对空气制动系统控制性能的要求。

关键词：动车组制动缸压力控制参数估计双闭环

基于门控循环单元的动车组制动盘温度模型构建与预测研究

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铁道机车车辆 2024年第5期44卷 59-64页

作者：刘洋郭奇宗贾志东杨亦铮中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

文中提出了一种基于人工神经网络的动车组制动盘温度预测模型。该模型利用门控循环单元获取参数的时序特征,预测高速动车组紧急制动过程中制动盘温度变化。以某动车组制动运行试验的实测数据进行模型训练,预测不同初速度制动工况下制动... 详细信息

文中提出了一种基于人工神经网络的动车组制动盘温度预测模型。该模型利用门控循环单元获取参数的时序特征,预测高速动车组紧急制动过程中制动盘温度变化。以某动车组制动运行试验的实测数据进行模型训练,预测不同初速度制动工况下制动盘温度变化情况。同时将预测结果与其他3种人工神经网络模型进行比较。结果表明,基于门控循环单元的制动盘温度预测模型效果显著,能有效提取数据特征,为制动盘温度预测提供了一种新的思路。

关键词：动车组制动盘神经网络温度预测门控循环单元

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中频变压器传输功率计算及滤波特性研究

铁道机车车辆 2024年第5期44卷 46-52页

作者：李阳刘直夏石冲安星锟张建军张若冰北京纵横机电科技有限公司北京100094 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

中频化的机车车辆辅助变流器多采用LLC谐振变换器电路拓扑,中频变压器设计是难点。文中通过实测变压器电压、电流波形,采用电压、电流波形乘积对时间积分的方法准确计算变压器的传输功率和损耗,从而优化设计中频变压器的体积和重量。对... 详细信息

中频化的机车车辆辅助变流器多采用LLC谐振变换器电路拓扑,中频变压器设计是难点。文中通过实测变压器电压、电流波形,采用电压、电流波形乘积对时间积分的方法准确计算变压器的传输功率和损耗,从而优化设计中频变压器的体积和重量。对采集的电压、电流波形进行FFT变换,分析中频变压器动态频域特性并计算插入损耗,初步探究中频变压器的滤波特性,为辅助变流器的电磁兼容性分析奠定基础。

关键词：辅助变流器 LLC谐振变换器中频变压器传输功率滤波特性

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基于压缩感知的车地传输数据压缩算法研究

铁道机车车辆 2024年第1期44卷 8-15页

作者：叶鹏迪杨晓明杨阔吕赫动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094

动车组车地无线传输受限于移动网络带宽限制,数据传输间隔较长,无法准确反映车载系统运行状态,提出了一种基于压缩感知的车地传输数据压缩算法,能够在地面高精度地还原车载原始数据的同时,大幅压缩车地传输数据量,提高了车地带宽利用率... 详细信息

动车组车地无线传输受限于移动网络带宽限制,数据传输间隔较长,无法准确反映车载系统运行状态,提出了一种基于压缩感知的车地传输数据压缩算法,能够在地面高精度地还原车载原始数据的同时,大幅压缩车地传输数据量,提高了车地带宽利用率,为动车组运行监测和故障应急指挥提供了更详实的数据支撑。

关键词：无线传输压缩感知列车控制和管理系统

基于确定时隙调度的列车以太网卡的设计与实现

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铁道机车车辆 2024年第4期44卷 64-70页

作者：郑斌马可李洋涛侯峰张旭林北京纵横机电科技有限公司北京100094 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

目前基于以太网的列车网络控制系统中的以太网卡普遍采用软件的方式实现通信功能,但在收发列车实时数据协议(TRDP)报文时存在实时性差和不确定性高的问题。文中从报文处理角度详细分析了该缺陷的来源,针对性地提出了一种基于确定时隙调... 详细信息

目前基于以太网的列车网络控制系统中的以太网卡普遍采用软件的方式实现通信功能,但在收发列车实时数据协议(TRDP)报文时存在实时性差和不确定性高的问题。文中从报文处理角度详细分析了该缺陷的来源,针对性地提出了一种基于确定时隙调度的列车以太网卡设计,介绍了其硬件和软件设计方案并完成了实现。搭建测试环境进行比对测试,验证了该以太网卡对TRDP通信实时性和确定性的改善。

关键词：列车以太网列车实时数据协议(TRDP) 实时性时隙调度

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车载变流器大功率IGBT数字驱动方法研究

铁道机车车辆 2024年第1期44卷 1-7页

作者：杨宁北京纵横机电科技有限公司北京100094 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

文中首先对车载变流器大功率IGBT的驱动进行了深入分析研究,提出了数字驱动的保护构架与保护思想。随后阐述了数字脉冲分配保护作为IGBT驱动预处理的重要作用,列出了预处理的主要功能。之后着重分析了IGBT开关过程中驱动电阻对开关性能... 详细信息

文中首先对车载变流器大功率IGBT的驱动进行了深入分析研究,提出了数字驱动的保护构架与保护思想。随后阐述了数字脉冲分配保护作为IGBT驱动预处理的重要作用,列出了预处理的主要功能。之后着重分析了IGBT开关过程中驱动电阻对开关性能的影响,并提出了数字驱动的保护方案。最后设计试验,得到了开通关断过程中不同栅极电阻对应的驱动特性,并结合IGBT开关特性得到最优的开关方案,测试结果表明:数字驱动方案大大降低了开通过程中的损耗与di/dt及关断过程的损耗与du/dt。这一研究成果已在既有大功率机车和动车上装车运用。

关键词：大功率IGBT 变流器机车与动车组数字驱动技术

基于以太网技术的动力集中动车组一体化列车网络控制系统方案

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铁道机车车辆 2024年第5期44卷 27-32页

作者：孙振超高枫曹思源蔡逸飞张明李磊北京纵横机电科技有限公司北京100094 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

为满足中国国家铁路集团有限公司运输及经营发展要求,进一步提高铁路运输服务品质,利用既有运输资源和机、客车的检修资源,结合既有动力集中动车组网络系统方案,提出了基于以太网技术的动力集中动车组一体化列车网络控制系统方案。该方... 详细信息

为满足中国国家铁路集团有限公司运输及经营发展要求,进一步提高铁路运输服务品质,利用既有运输资源和机、客车的检修资源,结合既有动力集中动车组网络系统方案,提出了基于以太网技术的动力集中动车组一体化列车网络控制系统方案。该方案充分发挥以太网带宽高、速率快、组网灵活的技术优势,采用列车级和车辆级两级网络统一控制网、维护网和监测网,简化列车网络结构,实现多网络、多业务数据的融合。通过失效分析和可靠性分析论证了该方案的可行性,对比既有动力集中动车组的网络方案,分析了以太网一体化方案的技术优势,给出了技术升级方向。提出了以太网网络系统的网络安全防护策略。

关键词：动力集中动车组实时以太网一体化网络控制系统

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氢能源在轨道交通领域的应用现状分析及展望

城市轨道交通研究 2024年第9期27卷 6-12页

作者：董侃刘伟志刘冰马颖涛杨宁陈嘉楠中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

[目的]氢能源因其储量丰富、生态友好、转化高效等特点,已成为轨道交通能源转型的解决方案之一。在氢能源轨道交通车辆应用初期,需对既有研究现状进行分析,并提出应用建议。[方法]阐述了氢能源的应用背景、能源特点,介绍了国内外氢能源... 详细信息

[目的]氢能源因其储量丰富、生态友好、转化高效等特点,已成为轨道交通能源转型的解决方案之一。在氢能源轨道交通车辆应用初期,需对既有研究现状进行分析,并提出应用建议。[方法]阐述了氢能源的应用背景、能源特点,介绍了国内外氢能源轨道交通车辆的应用现状。在此基础上,提炼了氢能源在轨道交通领域应用的关键技术问题,并对这些关键技术的研究现状进行了分析。针对关键技术的应用和研究现状,总结了氢能源在轨道交通领域应用中亟待解决和突破的问题,并提出了相关建议。[结果及结论]在应用推广和技术创新的双重驱动下,氢能源在轨道交通领域具有广阔的应用前景。应从产业政策、标准体系和应用技术等方面持续推进,以进一步推动氢能源在轨道交通领域的应用,助力轨道交通能源转型。

关键词：轨道交通氢能源动力系统燃料电池

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激光粉末床熔融ECY768合金冶金缺陷、显微组织、力学性能研究(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第3期61卷 91-105页

作者：刘浩博魏恺文钟桥弓健强李祥友曾晓雁华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 北京星航机电装备有限公司北京100074

激光粉末床熔融(LPBF)是钴基高温合金复杂构件整体制造的理想方法。ECY768是一种性能优异的新型钴基高温合金,但目前LPBF成形ECY768合金的研究还十分匮乏。研究了LPBF成形ECY768钴基高温合金的冶金缺陷、显微组织和基础力学性能。结果表... 详细信息

激光粉末床熔融(LPBF)是钴基高温合金复杂构件整体制造的理想方法。ECY768是一种性能优异的新型钴基高温合金,但目前LPBF成形ECY768合金的研究还十分匮乏。研究了LPBF成形ECY768钴基高温合金的冶金缺陷、显微组织和基础力学性能。结果表明:LPBF成形ECY768合金的冶金缺陷主要为气孔、未熔合和热裂纹;通过调整激光体能量密度等工艺参数,可实现无裂纹、高致密(孔隙率分布有胞状位错网络,还分布有球状MC型和条带状M_(23)C_(6)型两类纳米级碳化物析出相。在优选工艺参数下,LPBF成形ECY768合金的屈服强度为1002 MPa(构建方向)/1267 MPa(垂直构建方向),远高于铸造或LPBF成形的其他主要钴基高温合金;延伸率为10.5%(构建方向)/13.3%(垂直构建方向),与铸造或LPBF成形的其他主要钴基高温合金基本相当。优良的致密度、细密的胞状亚晶结构、纳米碳化物的大量析出及其与位错网络的相互作用是LPBF成形ECY768合金具有优异力学性能的关键。

关键词：激光粉末床熔融 ECY768钴基高温合金冶金缺陷显微组织力学性能