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《西南交通大学》 2017年
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跨座式单轨车辆制动系统仿真研究

钟伟  
【摘要】:随着国内迎来新一轮的城市轨道交通发展高潮,跨座式单轨交通以其鲜明的特色赢得了众多城市的青睐,国内多个城市在建或筹划建设单轨交通。然而工欲善其事,必先利其器,制动系统作为单轨车辆技术的一个重要组成部分,不仅关乎列车运行的平稳性,更是列车安全运行的重要保障,同时轨道交通行业内新兴的无人驾驶、精准停车等技术也对制动系统性能提出了更高的要求。所以本文致力于单轨车辆制动系统,进一步研究其制动性能。本文根据跨座式单轨车辆制动系统的基本要求,结合国内外单轨车辆以及其他轨道交通车辆制动系统的特点,提出一套空电复合制动系统方案,即电制动采用再生制动方式,空气制动采用直通式电空制动系统控制液压卡钳的方式,在分析其结构组成、功能以及相关参数的基础上,将该制动系统分成电制动部分和空气制动部分,利用计算机数值仿真的方法对这两部分进行单独地研究分析。针对电制动部分,在介绍坐标变换原理、各坐标系下三相交流异步电动机数学模型的基础上,研究了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的矢量控制技术,对其原理和算法实现进行了比较深入的研究,并利用AMESim软件搭建单轨车辆再生制动系统仿真模型进行研究。针对空气制动部分,在分析微机控制的电气指令式直通电空制动系统结构和工作原理的基础上,通过AMESim软件对电空转换阀、中继阀、空重车调整阀、紧急制动电磁阀、空油变换装置、液压卡钳等主要组成部分进行建模分析,并搭建单车直通空气制动模型进行研究。最后,将电制动模型和空气制动模型组合起来,加入制动控制模块和车辆运行状态模块,建立整车(2Mc+4M)制动仿真模型,并进行不同载重工况下的紧急制动、常用制动仿真,得到制动缸压力、电机转矩、制动距离、制动减速度等制动系统相关参数曲线,并分析其制动性能。此外,还利用仿真模型针对单轨车辆运行中常见的上下坡道、空气制动力故障情况进行仿真分析,并提出此类工况下的制动限速参考值。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U270.35

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【参考文献】
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