轻型汽车技术２０１１（１／２）总２５７／２５８技术纵横
车辆侧翻警示及控制系统的现状研究
黄杰燕刘坤熊毅
（上汽商用车技术中心南汽研究院）
摘要
乘用车领域，ＳＵＶ由于质心较高，导致动态侧翻稳定性较差，易产生侧翻；商用车领
域，重型车辆（尤其是重型半挂车）具有重量和尺寸大、质心高等特点，与其他公路车辆
相比，其侧翻稳定极限较低。因此，提高车辆的侧倾稳定性是提高公路运输安全和减少交
通事故的重要手段。本文阐述了车辆侧翻警示与控制系统的研究方法，比较出车辆侧翻
警示与控制的优缺点，为车辆侧翻警示算法及控制策略的研究奠定了基础。
重型半挂车的出现大大地提高了运输效率，但是与此同时带来了一定的安全性隐患。重型半挂车行驶的安全性已经成为制约道路交通运输事业发展的瓶颈［１］。相比单单元载货车辆，重型半挂车更容易出现侧翻（Ｒｏｌｌ－Ｏｖｅｒ）事故。同时两部分铰接体之间的相互作用使得整车的横摆与侧倾稳定性问题较单体车更为复杂。更严重的是，由于重型半挂车的体积质量大，因此惯性比较大，一旦在公路上出现失稳的情况，很容易波及到车流中其他正常行驶的车辆，造成连环恶性事故。
汽车侧翻是导致生命财产损失的重大交通安全事故。据美国公路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）统计，１９９２年至１９９６年，美国每年发生在道路上各类行驶汽车的倾翻事故有２２７００起，是仅次于正面碰撞的严重行车事故。１９９３年至１９９８年，３５，０００多人死于汽车交通事故，其中１０％是非碰撞事故，侧翻占重大非碰撞事故的９０％。仅就汽车的数量和行驶里程而言，重型汽车发生倾翻事故的频率并不很高，但重型汽车倾翻所造成的损失却非常大。虽然倾翻仅占美国重型汽车所有事故的８％至１２％，而所造成的损失却占全部重型汽车事故损失的６０％左右，并且ＳＵＶ严重事故侧翻率却高达３５％［２］。因此，在乘用车和商用车中，ＳＵＶ和重型货车相应其他车型相比，是发生侧翻事故的典型代表。
为了减少重型车辆侧翻事故的发生，仅仅采取被动安全措施是远远不够的，如考虑对影响重型车辆侧翻的结构参数进行优化，更需要通过对重型半挂车潜在侧翻危险进行实时监测、评估、早期警示以及及时采取必要的主动措施来避免侧翻的发生，以提高重型车辆操纵和侧倾稳定性。
由于重型半挂车质量和结构尺寸较大，质心较高，轮胎和路面交互作用非常复杂等因素，使半挂车操纵稳定性较差，容易诱发侧翻事故。当半挂车遇到极限工况时（如大半径转弯，躲避障碍物等），驾驶员可通过制动、转向等操纵行为来矫正。但由于过量的动态载荷横向转移多发生在拖车或者挂车车轴上，一方面使车辆前部的驾驶员经常察觉不到即将发生的侧翻，从而造成驾驶员来不及采取适当措施，阻止即将发生的侧翻风险。另一方面则相对要求驾驶员经验丰富，并且增加驾驶员负担，使驾驶员精神紧张，容易产生错误操作，导致严重侧翻事故。
为了使驾驶员能够提前感觉到重型半挂车的潜在侧翻风险，进而使驾驶员有足够的时间采取适当操作，因此，开发出能够提前警示驾驶员即将发生的侧翻危险的主动安全系统迫在眉睫。
1前言
2重型车辆侧翻警示系统的研究现状１６
轻型汽车技术２０１１（１／２）总２５７／２５８注：“未知”表示不能判断是否可以预防。
技术纵横
重型车辆的侧翻警示系统
汽车侧翻分为静态侧翻和动态侧翻，而汽车动态侧翻又分为绊倒型侧翻和操纵型侧翻，即非绊倒侧翻。目前，国外文献主要针对重型车辆稳态转向时的静态侧倾稳定性进行大量研究，动态侧翻研究文献较少。而重型车辆侧翻事故则以动态侧翻居多。
（１）绊倒型侧翻警示系统
绊倒侧翻机理与非绊倒侧翻有大不同，研究起来比较复杂。目前，国外针对车辆绊倒侧翻稳定性评价指标，最具代表性的是采取能量守恒方法来研究［３］。
Ｎａｌｅｃｚ采取能量储备防侧翻（ＲＰＥＲ－ＲｏｌｌｏｖｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅｒｖｅ）的能量守恒函数来研究绊倒型侧翻风险。ＲＰＥＲ为车辆达到侧翻所需能量与车辆转动动能之差。其中，转动动能可克服重力势能使车辆离地。在侧翻时，ＲＰＥＲ值为负值；而在非侧翻时，其总为正值。Ｈｉｎｃｈ等则提出一种防侧翻算法（ＲＰＭ－ＲｏｌｌｏｖｅｒＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎＭｅｔｒｉｃ）来预测车辆绊倒侧翻风险。ＲＰＭ为车辆受冲击激励前横向平移动能与激励后转动动能之差。
Ｌｕｎｄ等则以临界侧滑速度（ＣＳＶ－ＣｒｉｔｉｃａｌＳｌｉｄｉｎｇＶｅｌｏｃｉｔｙ）为侧翻指标，且以能够引起车辆侧翻的最小侧滑速度作为侧翻门槛值。
（２）操纵型侧翻警示系统现状
目前，大多数侧翻警示算法都是基于横向加速度和侧倾角以及横向载荷转移率（ＬＴＲ－ＬａｔｅｒａｌＬｏａｄＴｒａｎｓｆｅｒＲａｔｉｏ，以下简称ＬＴＲ）门槛值。下面介绍国外在汽车侧翻警示系统方面的主要研究成果［２］：第一，基于侧翻信号门槛值警示技术，如选取横向加速度和侧倾角作为侧翻性能指标。第二，基于模型的侧翻预警技术，如选取横向加速度，侧倾角以及ＬＴＲ等作为侧翻预警性能指标。
Ｐａｌｋｏｖｉｃｓ等１９９８年将重型半挂车侧翻事故分为四类，列表指出：近５０％侧翻事故不可阻止，可能与驾驶员来不及采取有效措施有关。
ｖｏｎＧｌａｓｎｅｒ１９９４年在研究预防车辆碰撞事故发生指出：如果能够提前１ｓ使驾驶员了解碰撞信息，则可降低事故６０－９０％。Ｒａｋｈｅｊａ．１９９０年提出侧翻安全预警监控算法，以车辆稳态转向内侧车轮离地时的横向加速度作为临界侧翻门槛值，在横向加速度传感器测量值达到
侧翻门槛值则触发警示。
同理，可选取重型半挂车侧倾角为侧翻指标。
Ｐｒｅｓｔｏｎ－Ｔｈｏｍａｓ．１９９０年提出采用横向载荷转
移率（ＬＴＲ）为车辆侧翻危险指标，两侧轮胎所承担载荷均匀时ＬＴＲ则为０；一侧轮胎离地时ＬＴＲ绝对值则为１，即此时横向加速度亦达到临界侧翻门槛值。其中ＬＴＲ定义为车辆两侧车轮垂直载荷之差除以两侧车轮垂直载荷之和。
Ｅｒｖｉｎ等１９９８年提出侧翻稳定判断系统（ＲＳＡ－ＲｏｌｌｏｖｅｒＳｔａｂｉｌｉｔｙＡｄｖｉｓｏｒＳｙｓｔｅｍ）。该系统根据车辆状态实时测量，状态包括“第五轮”的力、力矩以及列车侧倾运动有关变量，动态的计算侧翻横向加速度门槛值。
Ｅｌ－Ｇｉｎｄｙ针对操作型侧翻提出两个动态侧翻稳定性危险程度指标：横向载荷转移率（ＬＴＲ）和后部放大比率（ＲＡＲ－ＲｅｗａｒｄＡｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎＲａｔｉｏ）。ＬＴＲ为车辆两侧轮胎载荷差的绝对值与所有轮胎载荷和的比值。ＲＡＲ为挂车质心横向加速度峰值与牵引车质心横向加速度的幅值之比。在ＲＡＲ基础上，横向衰减系数（ＹＤＲ－ＹａｗＤａｍｐｉｎｇＲａｔｉｏ）则描述一个转向脉冲输入后，重型车辆挂车横向加速度衰减的快慢程度。挂车横向加速度峰值衰减过程可以通过标准对数衰减方式求出衰减系数。
Ｗｉｎｋｌｅｒ等研究重型半挂车后部放大现象指出８８ｋｍ／ｈ时，后部放大因子不应大于２．０。
侧倾警告装置（ＲＷＤ－ＲｏｌｌｉｎｇＷａｒｎｉｎｇＤｅｖｉｃｅ）主要用于汽车列车。ＲＷＤ用人工神经网络学习车辆的动力学，同时根据车辆的行驶状态预测侧倾稳定性。动态侧倾稳定性可以用载荷转移比例（ＬＴＲ）来评价，根据模糊逻辑规则，将ＬＴＲ的变化率输入给ＲＷＤ。这个装置是被动的，要依靠驾驶员采取相应操作，由于驾驶员的反应滞后，导致这个装置在危险工况下性能受限。
表１配备警示装置或经验驾驶员的重型
半挂车侧翻预防概率［４］
侧翻事故预防程度
百分比（％）可阻止３．３ＹＮ原则上可阻止３８．４ＹＹ不可阻止４９．７ＹＹ未知
８．６
未知
未知
重型半挂车警示装置
经验驾驶员
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Ｍａｃａｄａｍ则对重型卡车的横摆和侧倾稳定性之间的关系研究指出：由于大多数重型车辆的静态侧翻门槛值（ＳＲＴ－ＳｔａｔｉｃＲｏｌｌｏｖｅｒＴｈｒｅｓｈｏｌｄ）一般小于正常路面附着系数０．７－０．８５。在错误的转向操作下或者转弯制动下，横摆角速度偏差过大将可能导致侧翻，并且指出大多数重型车辆的侧翻为诱使操作型侧翻。
Ｂｏ－ＣｈｉｕａｎＣｈｅｎ，ＨｕｅｉＰｅｎｇ针对重型车辆提出一种基于模型的侧翻预警算法。该算法具有超实时性，以横向加速度或侧倾角为侧翻指标，以运动预测技术进行超实时预测，进而由侧翻条件得到侧翻危险时间，可以提前让驾驶员了解侧翻危险，采取有效措施抑制车辆侧翻。
重型半挂车侧翻警示系统，仅仅能够提前一段时间警示驾驶员，但如何采取适当的操作，躲避列车侧翻风险，这就要求驾驶员经验足够丰富，处理侧翻风险情绪足够稳定。因此，为了提高汽车列车主动安全性，降低驾驶员操作负担，则应在重型半挂车侧翻警示系统的基础上，采取相应的主动安全控制策略。
采取主动安全控制可以提高汽车列车经济性。在大多数的时候，为了保证车辆安全性，对汽车列车的载重量，行驶速度都做出了严格的规范和限制，而且大部分的汽车列车都限高。在这种情况下，运输效率很难得到提高，而且牵引车的动力性也不能完全地得到发挥。当安全性的问题解决了，随之而来的经济性自然得到了提高。
采取主动安全控制可以减小汽车列车对路面的损坏。车辆恶劣的行驶性能会对路面造成严重的损坏，这不仅加大基础设施的维护费用，而且导致车辆在已经受损的路面上行驶性能下降，造成恶性循环。通过改善车辆的行驶性能，能使这一问题得到根本的解决。
由于执行机构和驾驶员的反应总需要一段时间，如果能够超实时的对汽车侧翻进行预警，提前了解汽车侧翻危险情况，将有助于主动防侧翻系统更加可靠地抑制侧翻事故，同时提前为驾驶员提供一个危险信号，让驾驶员及时采取有效措施防止车辆侧翻。因此，在对汽车侧翻进行准确预警的基础上施加主动控制，已经成为防止车辆侧翻的研究热点。
重型半挂车防侧翻控制系统
目前，车辆防侧翻控制系统主要采用四轮转向、主动悬架、主动横向稳定器和差动制动等方法来抑制车身侧倾的趋势，减少侧翻事故的发生。
（１）四轮转向
Ｆｕｒｌｅｉｇｈ等１９８８年针对重型铰接车辆采取四轮转向控制策略，令牵引车后轴转向角与前轴成一定比例，且比例增益基于车速感应型。该项控制策略可使挂车横向加速度在高速避障时大幅降低。
后轴转向系统：重型半挂车后轴转向系统可以减小它的有效转向轴距，大大提高了它的通过能力，增加重型半挂车的低速机动性，有效降低重型半挂车发生机动性侧翻的几率，使其在出现侧翻危险之前，就通过转向系统的主动调整，以使重型半挂车恢复到稳定的状态。
重型半挂车的后轴转向系统分为被动式转向系统和主动式转向系统。被动式转向系统可以分成三类：自转向系统，命令式转向系统和枢轴式转向系统。每种类型的转向系统都采用不同的控制策略来控制后轴转向车轮的转角。自转向系统是通过控制横向的轮胎力来控制半挂车的转向；命令式转向系统的控制目标是牵引车和半挂车之间的铰接角；枢轴式转向系统则是控制半挂车与后转向架总成之间的夹角。对主动式转向系统而言，后轴的转向角度可以随着车辆运动参数进行实时的调整与控制，以便增加车辆的机动性和横摆侧倾稳定性。
（２）主动半主动悬架
Ｄｕｎｗｏｏｄｙ１９９３年提出一种主动控制系统，利用液压式第五轮和主动悬架来控制车辆的侧倾运动，使侧翻门槛值提高了２０－３０％。
Ｌｉｎ等１９９４－１９９６年针对重型单单元和铰接车辆提出一种基于主动悬架和横向加速度反馈的主动侧倾控制系统，发现车辆在各种操纵工况下瞬态和稳态载荷转移都大幅降低，车辆侧翻安全性大幅提高。Ｓａｍｐｓｏｎ１９９８年则利用状态反馈和ＬＱＲ（ＬｉｎｅａｒＱｕａｄｒａｔｉｃＲｅｇｕｌａｔｏｒ）等现代控制技术来进行更加系统的控制器设计。
半主动悬架系统：半主动悬架由连续可变的阻尼器和一个普通的弹簧并联组成。目前，运用磁流变阻尼器（ＭＲ－ＭａｇｎｅｔｏｒｌｏｇｉｃａｌＤａｍｐｅｒ）作半主动悬架的阻尼器是一种比较有前途的方法。因为磁流变流体具有强度高、粘度底、能量需求小、温度稳定
3基于侧翻预警的重型半挂车防侧翻控制系统的研究现状１８
性好、对杂质不敏感等特点。在磁场作用下能够瞬间从牛顿流体转变为剪切屈服应力较高的粘塑性体，且这种转变连续、可逆，而由其制成的阻尼器可调、机构简单、响应快、动态范围大、耐久性好、阻尼力大。当阻尼器的刚度变大或变小时，悬架的侧倾刚度也随之增大或减小，可以通过设计阻尼切换的控制策略来提高车辆在有转向输入下的侧倾稳定性。
（３）主动横向稳定器
Ｐａｒｓｏｎｓ等１９９８年开发一种强化转向安全的主动控制系统（ＡＣＥ－ＡｃｔｉｖｅＣｏｒｎｅｒｉｎｇＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ），并装在陆虎车上。车辆转向时，ＡＣＥ利用主动横向稳定器，在前、后轴和车身间产生抗侧倾力矩，以减小侧倾角，提高车辆侧翻门槛值。
Ｋｏｎｉｋ等２０００年则开发一种号称“动态驱动器”的新型主动侧倾稳定系统，能够在不同驱动工况下利用主动横向稳定器调节前后轴的侧倾扭矩分配，与ＣＡＥ功能相似，亦可抑制车辆侧倾和提高侧翻门槛值。
半主动侧倾控制系统：车辆具有一个可切换的侧倾刚度。当车辆受到较小的横向力时，将侧倾刚度设为较小值，这会使车辆具有好的平顺性；当车辆受到较大的横向力时，将侧倾刚度设为较大值，这会使车辆具有好的侧倾稳定性。通过在防侧倾杆上两个液压作动器的开启和关闭来实现。
主动侧倾控制系统：通过在防侧倾杆上施加主动控制来实现。在横向梁上安装两个液压作动器，作动器同防侧倾杆联接，以提供主动侧倾控制力矩。在转向时，控制车辆向转弯内侧倾斜，从而稳定车辆。
（４）差动制动
Ｐａｌｋｏｖｉｃｓ等１９９８年提出一种商用车侧翻预防系统，通过测量轮速和横向加速度来检测车轮是否离地，并且采用全轮制动来阻止车辆侧翻。
Ｗｉｅｌｅｎｇａ１９９９－２０００年则提出一种防侧翻控制系统，利用差动制动代替全轮制动，采用弹簧减震器检测轮胎接地状态。若车轮离地或车辆横向加速度超过门槛值，该系统立即触发差动制动措施避免侧翻。
电控制动系统（ＥＢＳ－ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＢｒａｋｉｎｇＳｙｓ－ｔｅｍ）：在牵引车各个车轮上生成不同的制动力，目的是保持牵引车重心处的横摆力矩稳定。ＥＢＳ不仅提高方向稳定性而且提高侧倾稳定性，防止横摆导致的侧翻。横摆修正力矩是通过各个车轮独立制动而施加的，这是用来提高稳定性的最普遍的控制方法，原因是对于装有ＡＢＳ的车辆，只需加装所需的传感器和软件即可。
侧倾稳定控制系统（ＲＳＣ－ＲｏｌｌＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎ－ｔｒｏｌ）：监测挂车车轮的速度、侧向加速度，当挂车临近侧翻极限时，ＲＳＣ系统可以减小发动机扭矩、延迟发动机、给驱动轴施加适当制动压力，从而减小侧翻趋势。该系统结合ＡＢＳ系统使用。
侧倾稳定支持系统（ＲＳＳ－ＲｏｌｌＳｔａｂｉｌｉｔｙＳｕｐ－ｐｏｒｔ）：挂车稳定性支持系统，辅助驾驶员减小重型半挂车潜在的侧翻可能性。虽然牵引车是车辆系统的动力来源，但半挂车是承载单元，所以ＲＳＳ系统用来监测挂车车轮的速度、侧向加速度以及空气悬架的压力，当挂车临近侧翻极限时，ＲＳＳ施加挂车制动减慢车速。
可见，国外大多采用汽车运动监测与控制技术来防止车辆侧翻，主要分为基于信号反馈和基于模型反馈两大类。基于信号反馈技术往往需要将输入输出信号进行学习、训练（如人工神经网络算法）以达到理想的效果，前提是学习、训练因素相当完备，否则运动预测结果可能严重失真，比如过度参数化设计。而基于模型反馈运动预测技术则需要对研究对象构建准确的模型。如果能够从所建模型中获取合适结构和参数，则总能够获得近似正确的运动预测技术。
由于大多侧翻警示技术比较滞后，不能预测车辆未来发生的侧翻危险。要想在车辆达到侧翻门槛值之前，能够给驾驶员留出足够的反应时间采取有效措施，则需要所采取的侧翻警示技术具有预测未来车辆侧翻危险的能力。为了抑制车辆侧翻，选取精确的侧翻指标作为触发信号非常重要。
现在国外大多数侧翻警示算法都是以侧向加速度、侧倾角以及横向载荷转移率作为门槛值。上述所提以车辆横向加速度、侧倾角作为侧翻门槛值，都是以当前时刻所获车辆状态测量值或估计值来判断侧翻危险程度，不能及时预测车辆在未来时刻发生侧翻的风险。
作者推荐采用基于ＴＴＲ预警的防侧翻控制算法，并选择差动制动作为控制执行器。原因有四：其一，差动制动在汽车动力性和
4结论
（下转第２３页）
图１０白车身扭转刚度曲线
４）测试结果分析处理
主要从以下几方面分析：
①各测点位移变形量以及扭转角；②前后轴轴间相对扭转角；
③底板在长度方向上扭转角变化曲线。此次试验测试结果如表２和图９、图１０所示。
由上图可以看出左右两次加载所测得的数值比较接近，曲线吻合的比较好。通过上图曲线可得
出白车身扭转刚度为：
Ｋｎ＝（１８９２２＋１８９０３）／２＝１８９１３Ｎ．ｍ／°
本文介绍了白车身静刚度试验的理论计算方法，结合一款商用车白车身详细阐述了静刚度试验的测量方法，以及在试验中需要注意的地方。此次刚度试验结果的一致性很好，反应出相关配套夹具的设计与安装的正确与合理性。而且，试验数据与ＣＡＥ的仿真结果比较吻合，说明该试验方法比较合理。商用车白车身静刚度试验对于车身结构的改进有着重要的帮助与参考意义。更为合理的试验方法还有待进一步完善。
参考文献
１刘鸿文．《材料力学》，高等教育出版社．２日本汽车协会．《汽车强度》．北京：机械工业出版社，１９８７．
３高云凯．汽车车身结构分析［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，２００６．
表２轴间相对扭转角计算结果
加载方式
载荷［Ｎ﹒ｍ］
顺时针加载
逆时针加载１００００．０４４８°０．０４５４°２００００．０９８９°０．０９１７°３００００．１４７０°０．１４５５°４０００
０．２０４８°
０．２０３７°
图９白车身各测点扭转角曲线图
4结束语
稳定性控制系统（ＶＤＣ／ＶＳＣ）中已经普遍应用，成本较低。其他方法不仅成本高，而且在现有汽车上应用相对困难。其二，相比其他方案，差动制动通过操纵轮胎力，使汽车横向加速度降低最富有成效。其三，差动制动能降低汽车前进速度，进而使横向加速度降低，其他方案则不能。其四，差动制动能产生附加横摆力矩，一定程度上可抑制汽车横摆角速度。
参考文献（略）
（上接第１９页）
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车辆稳定性控制系统VSC ---汽车主动安全新技术关键词：车辆动态稳定性控制系统、主动安全、打滑、传感器、转向不足、转向过度。 摘要：车辆动态稳定性控制系统(VSC) 是一种可在各种行驶条件下提高车辆行驶稳定性的新型主动安全体系。它是由是由VSC 控制系统、发动机电控系统、各传感器、制动控制器、油门控制器等单元构成的完整控制体系。系统的大部分元件与ABS、TCS 系统共用, 系统通过各传感器数据的输入对车辆打滑情况进行判断,然后自动介入车辆的操控, 以油门及制动控制器来修正车辆的动态，由此可迅速的将车辆于转弯过程中出现转向过度或转向不足的现象修正到原有正常路径的循迹行驶, 正文： 1 简单介绍 车辆动态稳定性控制系统(VSC) 是一种可在各种行驶条件下提高车辆行驶稳定性的新型主动安全体系。VSC 控制系统增强了制动防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS) 以及发动机扭矩控制系统的功能, 其功能处于比ABS 和TCS 更高的控制层次统计资料显示, 在重大死亡车祸中, 约1 /6是由于车辆失控造成的; 而在车辆失控事件中,由车辆打滑造成的占到了75%。丰田VSC 系
统利用控制单元与制动系统及发动机系统相联, 随时监测车身的 动态状况, 当出现打滑现象时, 系统自动介入油门与制动的操作, 控制发动机的功率输出, 并适时对适当的车轮施加制动, 以利用有附着力的轮胎, 使车辆稳定减速, 修正车辆的动态, 使其稳 定行驶在本来的行驶路线上, 保证车辆安全。丰田公司开发的VSC (Vehicle Stability Control)车辆动态稳定性控制系统, 首见于1997 年推出的Lexus 车系中, 现已普及至Lexus 及 Toyota旗下大部分的车辆: 花冠、锐志、皇冠、佳美、霸道等等。在2007年3月新推出的锐志2.5S特别天窗版中，更是增加了VSC 系统作为其一个卖点。作为ABS、TCS (亦称TRC 驱动防滑转或ASR 加速防滑控制系统) 系统的功能扩展, 车辆动态稳定控制 系统已成为主动安全系统发展的一个重要方向。 VSC 系统在汽车高速转弯将要出现失控时, 可有效地增加汽车的稳定性, 系统通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析, 向制动防抱 死系统ABS、牵引力控制系统TCS 发出纠偏指令, 帮助车辆维持动态平衡, 减少事故发生。VSC 系统可使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性, 在过度转向或不足转向的情形下作用尤为明显。 目前不同厂家对车辆稳定性控制系统的称谓不同, 如宝马公司将 其称为DSC 系统; 保时捷则称其为PSM; 本田公司称为VSA 系统。VSA 及VSC 系统与奔驰公司的VSC 均属同一类系统, 是转 向时对由制动力产生危险的汽车进行动态修正的主动安全装置。
一、单项选择题(只有一个选项正确，共23道小题) 1. 加大机车的轴重，可以（）每轴牵引力。 (A) 提高 (B) 降低 正确答案：A 解答参考： 2. 干燥清洁的动轮踏面与钢轨表面的粘着系数（） (A) 高 (B) 低 正确答案：A 解答参考： 3. 冰雪天气或小雨使轨面轻微潮湿时轨面粘着系数（） (A) 高 (B) 低 正确答案：A 解答参考： 4. 大雨冲刷、雨后生成薄锈使粘着系数（） (A) 增大 (B) 减小 正确答案：A 解答参考： 5. 油垢使轨面粘着系数（） (A) 增大 (B) 减小 正确答案：B 解答参考： 6. 车轮直径大，压强小，粘着系数（）. (A) 大 (B) 小 正确答案：A 解答参考：
7. 粘着系数随轴重的增大而（） (A) 增大 (B) 减小 正确答案：B 解答参考： 8. 粘着系数随机车运行速度的增加而（） (A) 增大 (B) .减小 正确答案：B 解答参考： 9. 钢轨越软或道砟的下沉量越大，粘着系数越（） (A) 大 (B) 小 正确答案：B 解答参考： 10. 在相同的条件下，交流电机与直流电机相比，（）更容易发生空转。 (A) 交流电机 (B) 直流电机 正确答案：B 解答参考： 11. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案：A 解答参考： 12. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。 (A) 盘形制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案：A 解答参考： 13. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。
(A) 空电联合制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案：A 解答参考： 14. 以下制动方式中，（）属于粘着制动。 (A) 动力制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案：A 解答参考： 15. 以下制动方式中，（）属于非粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案：B 解答参考： 16. 以下制动方式中，（）属于非粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 磁轨制动 正确答案：B 解答参考： 17. 以下制动方式中，（）属于非粘着制动。 (A) 动力制动 (B) 翼板制动 正确答案：B 解答参考： 18. 在地铁车辆的空电联合制动方式中，（）优先制动。 (A) 空气制动 (B) 电制动 正确答案：B 解答参考： 19. 当机车处于制动工况时，电机处于（）状态。 (A) 发电 (B) 电动
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/fb8491744.html, 地铁车辆牵引电气故障系统分析 作者：李语嫣 来源：《世界家苑》2018年第07期 摘要：随着我国地铁车辆的不断扩张线路，给市民生活、工作出行带来了很大便利。而 地铁作为高频运行的机械设备，在长期的运行中，难免会产生一系列的电气故障。本文根据多年工作实践，对地铁车辆电气系统构成、故障进行分析，以期提高维护效率。 关键词：地铁车辆；电气系统；故障 一、地铁车辆牵引技术发展及应用 （一）牵引传动的发展 当前大部分的地铁车辆采用的电能，在众多的传动技术研究中，根据地铁车辆的牵引方式不同选用直流传动和交流传动两种主要的传动方式，其原理是通过电能进入到电力发动机，由发动机完成车辆牵引。其中直流牵引发动机结构复杂，需要通过半控型晶闸管完成对直流的斩波，从而使斩波调压与相控调压相结合。随着地铁车辆牵引技术的不断发展，异步电机的交流传动开始应用到牵引技术当中，同时随着变频变压的电压逆变器问世，从而使交流传动成为主要牵引技术，欧洲国家于1990年代对直流传动车辆进行停产，退出舞台。 （二）牵引技术的运用 作为当前主要地铁车辆牵引技术，交流传动方式通过牵引变流器来实现对地铁车辆的控制，为了能够实现牵引变流，则需要在地铁车辆设计时运用变频器弥补电压等级不足等问题。如德国和日本，分别用过1200V和1700V的三电平逆变器，随着技术发展，逆变器加入高压模块，从而输出波形更好。同时在交流传动中加入速度传感器和全电制动，保证电气牵引的灵活和可靠。 二、地铁车辆电气牵引系统的构成及特点 一辆普通的地铁车辆的牵引系统主要是由避雷器（LP）、制动电阻（BR）、牵引逆变器（VVVF）、含HSCB的高压箱（HV）、牵引电动机（MOTOR）及受电弓（PAN）等部件组成。 其中高压箱主要是由高速断路器、充电设备及其主隔离开关组成。在一般的地铁车辆上都配有两个受电弓，之所以要配备两个受电弓，就是为了防止地铁在运行的过程中一个受电弓出现故障，另一台受电弓依然能够正常的运行，以提供车辆正常运行需要的高电压。在地铁车辆的牵引控制系统内，还配备有牵引逆变器，与牵引逆变器相连的一端有相应的支撑电容，通过这样的一个支撑电容，能够有效地保障逆变器输出电压的稳定程度，同时在地铁的运行过程中
培训教材
一、概述 北京地铁5号线每列车由固定的6辆车编组而成，包括3节动车和3节拖车。 编组形式：+Tc-M-T-M-M-Tc+ (Tc：带驾驶室的拖车)如下图所示。 1节动车和1节拖车构成车辆的一个基本单元(1M1T单元) 每辆车都配备了： a) 1套KBGM型直接作用式和负载控制式电-空(EP)空气制动系统。该制动系统的制动力大小可以调节，由驾驶员通过驾驶室内的主控制器(不在Knorr公司供应范围之内)对该制动系统进行数字式控制。在正常工作时，每节动车都采用摩擦制动和电动(ED)制动相混合的制动方法； b)每节车都用弹簧制动系统作为停放制动。 设计最大速度为80 km/h，制动设备包括动车的电制动(ED) 和在每个轴上的电-空(EP) 摩擦制动（踏面制动）。 用于电-空制动的制动控制设备和用钢框架构成的风源模块被吊装在车下的底架上。每辆车均设有制动控制模块，在M车上另外单独设有风源模块
二、制动设备分类描述 车辆设备由以下系统组成： ●压缩风源(A组)； ●带车轮打滑保护控制(B／G组)的空气制动装置； ●转向架装置(C组—选配件)； ●空气悬挂装置(L组)； ●牵车装置(T组)； ●连接装置(W组) 1、风源系统 M车上安装了VV 120型压缩风源装置。 风源系统的供气量足以满足1节动车和1节拖车的需求。 每台地铁列车(6节车厢)共需要两套这样的压缩风源装置，每套装置由两个主要部件构成：1台VV120型往复式空气压缩机和1台LTZ015．1H 型双气室空气干燥装置。 为了便于安装和维护，这两个部件安装在同一个机架上。 1.1空气压缩机 VV120(A01)型空气压缩机是一种风冷两级活塞式压缩机。该压缩机由380V(50Hz)三相交流电动机驱动，其排量约为720升／分钟，转速为1450
汽车电子稳定系统(ESP)( 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。
汽车电子稳定系统(ESP) 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化，驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1．汽车电子稳定系统的组成 ESP在ABS和ASR各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车轮的速度差，监控转向盘的转动角度和汽车的水平侧向加速度，当制动发生时则监控制动力的大小和各车轮制动力的分配情况。 ESP系统包括车距控制、防驾驶员困倦、限速识别、并线警告、停车入位、夜视仪，周围环境识别、综合稳定控制和制动助力(BAS)9项控制功能。通过综合应用9种智能主动安全技术，ESP可将驾驶员对车辆失去控制的危险性降低80％左右。 ESP智能化随车微机控制系统，通过各种传感器，随时监测车辆的行驶状态和驾驶员的驾驶意图，及时向执行机构发出各种指令，以确保汽车在制动、加速、转向等状况下的行驶稳定性。 图1是汽车电子稳定系统ESP的各种传感器及电子稳定系统ECU在轿车上的安装，其ECU 中配置了两台56kB内存的微机。ESP系统利用这两台微机和各种传感器信号不间断地监控车内电子模块、系统的工作状态和汽车的行驶姿势，比如，速度传感器每相隔20ms就会自检一次。ESP系统还通过车内电子模块之间的信号交流通信网络，充分利用防抱死制动系统ABS、制动助力系统BAS和驱动防滑控制系统ASR等的先进功能。紧急情况下，如紧张的驾驶员对制动力施加不够，制动助力系统BAS将自动增大制动力。在ESP系统出现故障不能正常工作时，ABS和ASR系统能照样工作，以保证汽车正常行驶和制动。
篇一：地铁培训工作总结 工作总结 短短的一个半个月的时间，外送培训已全部进行完毕，而我们地铁的第一批学员们也踏上了回归的列车。我们激动，我们欢呼，我们高唱，这是胜利的凯歌，因为经过苏州轨道培训学院讲师们的认真授教和车站实践跟岗，我们的学员们已羽翼丰满，待展翅翱翔。在苏州的这些日 子里，我获益良多，下面言归正传，我谈一下苏州地铁的一些好的方面和自己的一些小的建议及对我公司的建议。苏州地铁的好的方面主要有以下几点： 第一、苏州地铁具有庞大的规章制度体系。不管是从高层还是普通的一线员工，苏州地铁的规章制度建立了明确的标准细则，哪些东西该做，哪些该会，哪些东西不该做，对于违反者奖罚分明，公平、公正，为有效的进行日常运作奠定了基础。 第二、苏州地铁员工学习氛围相当浓厚。从普通的一名站务员到管理层站长，从小站到中心站，处处能够散发出浓厚的学习氛围，每天一小题就是真实写照。俗话说：“活到老，学到老”。 只有不断学习各方面的知识，才能更好的维护车站运作，快捷、舒适地为乘客服务。第三、 苏州地铁起步早，设施设备、机车种类较齐全。在全国而言，苏州地铁起步早，发展经历了一定时间的考验，经验较多，在具体车站的日常运作中，有很多好的方法，机车的种类在全国来说是种类和车站设备较齐全的，为我们学员学习提供了坚实的物质设备保障。 任何事情有好的一面，也有不足的一面，下面是我个人对苏州地铁培训学院一些小的建议：一、希望注重理论培训课件的系统性和实景为参照的结合力度。某些讲师所讲的还是不够系统性，只讲了重点的东西，使我们学员不能有机的系统的学习，还有就是有些知识点很笼统，最好能够与实景相结合的知识点，概念的东西，采取实景照片与理论知识叠加提问式授课，以增强学员们的记忆与理解。 二、合理的安排学员进行bom系统的实践操作。“一百次的空想，不如一次实干”，此言甚是 经典，有些东西观看，不练，是不行的，很难扎实的掌握。望以后能够在小站，固定式的增设几个小时的bom系统的集中实操。 三、op103、op105报表的填写。对于报表的填写我深有体会，师傅说简单，自己一看也蛮 简单，大致背记了一下，但是到考试的时候，有些懵，有点混淆了。主要还是没有进行逐个事务的报表的填写，虽然各地的格式不一样，但万变不离其宗，望加强一下报表的填写。 通过学习，为了公司今后的日益发展，下面我想对公司的作以下几点小的建议： 首先，针对全国各地逃票、并闸出入行为的有效监管。很多站都存在逃票、并闸出入现象，不得不反思一下。个人建议的措施：1、采取地铁内部电视和循环广播的宣传模式为主，报纸和 电台定期宣传为次的模式进行思想教育，促进乘客自觉购票的意识。2、建立惩罚制度，应该 比苏州地铁的力度更大些，如：罚款50。还有就是落实的问题，制度落实不到位将影响整个 大局的未来发展走势。其次，如何维护好车站员工的切身利益。作为服务行业，做好乘客的服务是无可厚非的，但是对于哪些无礼刁蛮的乘客的确会伤及我们员工安全的，由于涉及人证、物证等因素未能合理处置，有可能会伤及员工的内心，应做好员工的思想安抚工作。
地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究 发表时间：2018-04-02T15:42:21.107Z 来源：《防护工程》2017年第34期作者：池勇刘昕陈辉 [导读] 在我国的高校中对于地贴车辆中的交流牵引力系统中的控制技术进行研究与分析。 单位都是成都地铁运营有限公司四川成都 610051 摘要：当前我国交通运输业不断的发展与完善。在地体车辆的牵引电传动系统是地铁车辆装备的核心。本文针对异步电动机矢量控制中的电压解祸问题、磁链观测器的实现、地铁车辆防滑/防空转控制技术以及纯电制动控制策略分别展开研究，并通过软件仿真以及地面、现场实验验证了理论研究成果的正确性。基于异步电动机动态模型的转子磁场定向控制已被广泛应用于地铁车辆控制中。目前地铁牵引变流器主电路拓扑以电压源型逆变器为主，为了能够更好地实现异步电动机的解藕控制，本文采用了一种电压前馈解祸的控制策略，结合空间矢量脉宽调制技术，对电压源型逆变器进行控制，提高了系统的动态响应。 关键词：地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究 引言 目前，在我国的高校中对于地贴车辆中的交流牵引力系统中的控制技术进行研究与分析。并且逐渐的提高了重视的程度，然而，我国这这一方面的起步很晚，相关的基础也有待提高。加之目前国外公司对相关技术的过分垄断和封锁更使得地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术在我国得不到较好的研究。我国目前在地铁牵引系统的点传统供电制式上主要包括了京津冀地区的DC750V供电制式以及北上广为代表的DC1500V供电制式，而一般的牵引电机的额定功率在200kw左右，随着3300V的不断发展，未来3300V两电平结构将成为地铁牵引的主要电传动模式。 1地铁牵引电传动系统控制技术研究现状及发展趋势 地铁牵引电传动系统主要由四部分组成:牵引变流器、牵引电机、车辆逻辑控制系统以及牵引传动控制系统(TractionControlUnit,TCU)，如图1-1所示。其中，牵引变流器的直流电压从供电网获取，目前国内地铁供电制式主要分为2种:一是采用第三轨受流，DC750V供电制式，允许电压波动范围为DCSOOV^}900V,以北京地铁为典型代表;二是采用架空接触网受电弓受流，DC1SOOV 供电制式，允许电压波动范围为DC1004V^-}1800V，以广州地铁为典型代表。针对上述第二种DC1SOOV供电制式，当前地铁车辆牵引变流器的主流模式采用由3300VHVIGBT构成的两电平结构，其直流侧与供电接触网之间通常设计有主接触器、预充电接触器及预充电电阻构成的充电回路，由滤波电感、支撑电容所组成的滤波器，以及由斩波IGBT、制动电阻构成的斩波回路。 2低开关频率下牵引电机离散转子磁链观测模型 2.1转子磁链观测模型离散化设计 一般来说，离散控制系统的典型设计方式主要为以下两种：第一，连续域离散化设计。连续域离散化设计利用的是各种连续域的设计方法来设计出让人们满意的连续域控制器，然后通过对控制器进行离散化，来实现转子磁链观测模型离散，这种离散的过程相对比较简单。第二，直接数字域设计。其主要是在离散域先建立被控的离散模型对象，然后直接在离散域之中进行控制器设计。现如今连续域离散化设计比较常见，因其设计理论比较丰富且在多年的应用过程中也相对比较成熟，直接离散域设计使用上因其复杂性和不完善等原因尚未得到较好的应用。因此我们在对转子磁链观测模型离散化设计的时候，往往采用的连续域离散化设计方法来进行设计。 2.2低开关频率下离散转子磁链观测存在的问题 传统的转子磁链离散化模型能够保证牵引电机在全速的运行状态下，依旧保持着较为稳定的收敛，而且具备较为稳定的离散精度，在这种情况下就对微处理器的要求比较高，需要微处理器能够始终以比较高的频率来进行迭代计算。不过对于牵引变流器的低开关频率特性以及微处理器的计算符合和系统控制时序等方面的要求下，一般来说，磁链模型的迭代计算的频率通常都比较低，约为开关频率的两倍左右，基于此，计算需求与实际需求见的矛盾问题就逐渐产生。 2.3高速区稳定及相位补偿的改进设计 在连续域离散化设计的局限性问题日益显露的情况下，为了提高兼顾微处理器的计算量小的特点，提出了高速区稳定及香味补偿的改进型离散转子磁链观测器。改进后的离散转子磁链观测模型离散的误差相对于之前明显的降低，而且当计算周期T等于0.2ms的时候，最大的离散误差<0.1%，在迭代计算周期的取值为1ms的时候，高速区的最大误差大约为4%，与连续域离散化模型相比较误差降低明显。可以说高速区稳定及相位补偿很大程度上改进了离散转子磁链观测器中存在的中高速观测转子磁疗发散不收敛以及相位过于滞后等问题，尽可能的将离散的误差降到了最小化，并且满足了微处理器的计算量小的这一特点。 3地铁牵引电传动系统稳定性控制技术的研究 为了使得地铁牵引点传统系统的稳定性达到标准要求，我们就需要对离散模型的稳定性进行分析，一般来说们根据离散线性系统稳定性判断，离散时间线性系统会逐渐的进入到稳定的充分必要条件。对于离散磁链观测模型的稳定性程度而言，一般我们先利用函数来进行离散状态方程，然后对模型值的最大特征根来进行分析，并对转子磁链观测模型离散稳定性进行分析。一般来说当牵引电机全速范围趋近于2.0pu的时候，微处理器迭代计算的周期能够达到0.5ms，可以说离散迭代计算周期不管如何选择，转子磁链观测离散模型都难以保障其能够在全速范围内得到较好的稳定，而且随着迭代计算周期不断增大，转速会原来越高且稳定性会越来越差。基于此，我们要想保证地铁牵引电传动系统能够稳定性能够保持在较好的阶段，我们就需要对迭代周期进行控制，确保转速保持在一定的范围内，避免稳定性减弱。 4地铁牵引电传动系统的稳定性分析与控制 针对整个地铁牵引电传动系统的稳定性进行分析与控制系统直流网侧安装有滤波电感及支撑电容，以滤除高次谐波、稳定直流电压，并在牵引变流器发生短路时抑制短路电流。然而，其与相邻牵引变流器一异步电机系统将构成谐振回路，从而使得地铁牵引电传动系统在车辆运行过程中极易发生中低频段谐振，导致直流侧电压、电流以及异步电机输出转矩持续振荡，严重时频繁触发TCU故障保护，牵引变流器驱动脉冲封锁，对应动车牵引力丧失。目前，国内地铁TCU核心技术大都依赖外商，少有文献针对地铁牵引电传动系统稳定性问题展开研究。其中文献提出的斩波调压措施，将直接导致直流电压波形不理想;而文献中基于主动阻尼的稳定性控制策略则没有考虑牵引传动控
地铁车辆牵引滤波装置 摘要：本文介绍了地铁车辆牵引系统中的滤波装置。给出了滤波装置在牵引系统中的作用，组成结构以及工作原理，并且给出参数选择的公式。 关键词：地铁车辆；线路滤波器；牵引系统；滤波装置 Metro vehicle traction filtering device Chen HuiZhou Guangfu Tianjin Metro Operation Co. Ltd.Tianjin 300380 Abstract: This article introduces the traction system of the metro vehicle filter. Give the filtering device in the traction system, structure and working principle. As well gives the parameters of the formula. Keywords: metro traction system; line filter; filter 引言 地铁车辆在运行中频繁的启动、加速﹑惰性﹑制动等工况间转换，这将导致牵引负荷在时间上出现不均衡的特性，会引起一定的电压波动，在节假日等会表现出较大的电压偏差。另一方面，由于牵引电动机，变频器等负载设备的投入会产生大量的谐波电流这些都会对电网的电能质量造成影响。可以说地铁电网中的谐波和低功率因数问题，根源在于车辆本身。因此解决上述问题可以采取在电力机车内部装设补偿和滤波装置，采用多桥段顺序控制，或采用PWM变流器等方式。本文将介绍地铁车辆的牵引系统滤波装置。 1 滤波装置组成与结构 车辆滤波装置主要包括：线路滤波电抗器，滤波电容器。地铁城市轨道交通车辆的供电系统通常是从直流供电网中获取直流电压，通常电网直流电压经过牵引逆变器VVVF和辅助逆变器SIV交换输出不同的电压值，给列车上的设备供电。其中线路（滤波）电抗器和滤波电容器，使系统稳定并将直流侧电容电压波动限制在允许范围内，同时，滤除高次谐波，在逆变器发生短路时抑制短路电流并满足逆变器开关元件换流的要求等。 1.1 线路滤波电抗器总体结构
温室自动控制系统在国内外的现状和发展趋势对于温室自动控制系统托普物联网对它的定义是：温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素。托普物联网研制的温室控制系统可根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。 1、温室自动控制系统国外研究现状 温室作为一种为农作物生长创造适宜环境的农业设旌，可看成是一个半独立于自然界大气候的半封闭式的人工生态环境，它可以避开外界种种不利因素的影响，改善或创造更佳的环境气候。随着计算机技术的进步和智能控制理论的发展，近百年来，温室作为设施农业的重要组成部分，其自动控制和管理技术不断得以提高，在世界各地都得到了长足发展。 特别是二十世纪70年代电子技术的迅猛发展和微型计算机的问世，更使温室环境控制技术产生了革命性的变化。温室发展大致经历了手动一机械一分散电控系统一多功能集中电子控制台一微机综合控制”这几个发展阶段，传统的温室控制方法，都存在着明显的缺陷，采用这些方式，要模拟复杂气候环境中作物所处的局部环境几乎是不可能的，要实现对各种相互制约，相互影响的环境因素的综合控制也很困难。 温室自动控制系统操作界面图 80年代，随着微型计算机日新月异的进步和价格大幅度下降，以及对温室环境要求的提高，以微机为核心的温室综合环境控制系统，在欧美和日本获得长足的发展，并迈入网络化智能化阶段。国外现代化温室的内部设施已经发展到比较完善的程度，并形成了～定的标准。温室内的各环境因子大多由计算机集中控制，因此检测传感器也较为齐全，如温室内外的温度，湿度，光照度，C02浓度，营养液浓度等，由传感器的检测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，如无级调节的天窗通风系统，湿帘与风扇配套的降温系统，可以自动收放的遮阴幕或寒冷纱，由热水锅炉或热风机组成的加温系统，可定时喷灌或滴灌的灌溉系统以及二氧化碳施肥系统，有些还配有屋面玻璃冲洗系统，机器人自动收获系统，以及适用于温室作业的农业机械等。计算机对这些系统的控制已不是简单的，独立的，静态的计算机直接数字控制，而是基于环境模型上的监督控制，以及基于专家系统的人工智能控制，此系统可以为温室管理者提供包括作物种植的经济分析，病虫害防治，温室在内的管理与决策系统信息。世界发达国家如荷兰，美国，英国等大力发展集约化的温室产业，已经研制成功对温室内温度，湿度，光照，气体交换，滴灌，营养液循环等实现计算机自动控制的现代化高科技温室，甚至于育苗，移栽，清洗，包装等也实现了机械化，自动化。
本文简要的探讨了地铁车辆交流传动系统的组成、控制原理、牵引和电制动特性曲线，对地铁车辆的系统电路进行了简要的描述，分析了直流传动和交流传动的优缺点。 我国早期的地铁列车多为国产直流传动电动车组，采用凸轮调阻或斩波调阻的牵引控制方式，牵引电机为直流电机。而近几年建设的地铁项目均采用了进口交流传动电动车组，牵引控制方式为VVVF逆变器控制，牵引电机为异步电机。和直流传动系统相比，交流传动系统具有恒功速度范围宽、功率因数和粘着系数高、牵引电机结构简单和维修方便等优势。 1 交流传动系统的组成 地铁车辆和铁路机车在结构、系统集成上大不相同，机车是完整的牵引系统，和后面连接的载客（货）车厢相对独立；而地铁车辆则是编列成组，虽然分为动车和拖车两部分，但都是旅客车厢，动力系统均被分散安装于各车箱的地板下（动力分散）。 交流传动系统是以调压调频VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）逆变器为核心的电传动系统。主要由高速断路器、滤波电抗器、VVVF逆变器和异步电动机等装置构成。地铁车辆交流传动系统的组成因生产厂家的不同及用户要求的不同而不相同，这里以六节编组的四动两拖（Tc+M+M+M+M+Tc）地铁车辆为例，简要探讨交流传动系统的组成。 下图为一个“两动一拖（2M1T）”单元主电路实例。电网经受电弓后分别经两台动车（B车和C车）的高速开关给逆变器供电，而在拖车（A车）上的辅助逆变器的供电是经过隔离二极管的。 下图为1C4M单元主传动系统原理电路图，1C4M是指一台VVVF逆变器给同一辆车四台相互并联的异步电动机供电的方式，也叫“车控”方式。其中滤波电抗器和滤波电容器构成线路滤波器。VVVF逆变器包含斩波器，斩波器由T7、T8构成，斩波器主要功能用于电阻制动，用它来调节制动电流大小，其另一个功能为过电压保护。 2 交流传动系统的控制原理 VVVF控制的基本原理为通过改变VVVF逆变器各IGBT元件的开通时间来改变负载的电压，通过改变VVVF逆变器各IGBT元件开通的周期来改变输出的频率。异步电动机的转矩公式为：T=K1·φ·Ir=K2·（V/fi）2·fs
汽车稳定控制系统相关知识 电子稳定控制系统概念 汽车电子稳定控制系统是车辆新型的主动安全系统，是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的进一步扩展，并在此基础上,增加了车辆转向行驶时横摆率传感器、测向加速度传感器和方向盘转角传感器，通过ECU 控制前后、左右车轮的驱动力和制动力，确保车辆行驶的侧向稳定性。 该系统由传感器、电子控制单元（ECU）和执行器三大部分组成，通过电子控制单元监控汽车运行状态，对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。典型的汽车电子稳定控制系统在传感器上主要包括4个轮速传感器、方向盘转角传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器、制动主缸压力传感器等，执行部分则包括传统制动系统(真空助力器、管路和制动器)、液压调节器等，电子控制单元与发动机管理系统联动，可对发动机动力输出进行干预和调整。 这套系统主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制，保证车辆按照驾驶员的意识行驶。电子稳定控制系统的基础是ABS制动防抱死功能，该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时，一秒内连续制动上百次，有点类似于机械式“点刹”。如此一来，在车辆全力制动时，轮胎依然可以保证滚动，滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好，且可以控制车辆行驶方向。
另一方面该系统会与发动机ECU协同工作，当驱动轮打滑时通过对比各个车轮的转速，电子系统判断出驱动轮是否打滑，立刻自动减少节气门进气量，降低发动机转速从而减少动力输出，对打滑的驱动轮进行制动。这样便可以减少打滑并保持轮胎与地面抓地力之间最合适的动力输出，此时无论怎么给油，驱动轮都不会发生打滑现象。 该系统在保证车辆横向稳定性方面体现在当系统通过转角传感器、横向加速度传感器及轮速传感器的信号发现车辆发生了转向不足或过度时，系统会控制单个或是多个车轮进行制动，来调整汽车变换车道或在过弯时的车身姿态，使汽车在变换车道或是过弯时能够更加的平稳而安全。 目前，世界范围内主要供应电子稳定控制系统的供应商有六家，分别是博世、天合、电装、爱信精机、大陆、京西重工（收购了德尔福底盘系统公司），众厂家的系统也基本都是从这几家采购而来，再冠以不同的名字。不过，即使是同一系统在不同车型上的功能也会有不同，这里我们只说最基本的功能。
城轨车辆牵引传动及其控制系统第4次作业
一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题) 1. 专设地铁高压主变电所，发电厂或区域变电所对地铁变电所供电，经降压后同时为牵引和降压变电所供电的供电方式是（） (A) 集中供电方式 (B) 分散供电方式 正确答案：A 解答参考： 2. 不设地铁主变电所，由城市电网中的区域变电所直接对地铁变电所供电的供电方式是（） (A) 集中供电方式 (B) 分散供电方式 正确答案：A 解答参考： 3. 适用于隧道内接触网悬挂方式为（）。
(A) 弹性悬挂 (B) 柔性悬挂 正确答案：A 4. 目前城市轨道交通车辆的辅助逆变器多数采用（）。 (A) 单逆变器型 (B) 双逆变器型 正确答案：A 解答参考： 5. 当城轨车辆发生过载、短路、欠压等故障时，（）可以及时切断电源，保证车辆安全可靠运行。 (A) 断路器 (B) 接触器 (C) 司控器 (D) 电磁阀 正确答案：A 解答参考：
6. 凸轮变阻控制属于（）调速控制。 (A) 有级 (B) 无级 正确答案：A 解答参考： 7. 斩波调压控制属于（）调速控制。 (A) 有级 (B) 无级 正确答案：B 解答参考： 二、判断题(判断正误，共3道小题) 8. 凸轮变阻控制属于无级调速控制。( ) 正确答案：说法错误 解答参考： 9. 斩波调压控制属于有级调速控制。( ) 正确答案：说法错误
解答参考： 10. 城轨车辆的调速控制中，先调节电机端电压，当电机端电压达到额定电压时再进行磁场削弱控制。( ) 正确答案：说法正确 解答参考： -------------------------------------------------------------------------------- （注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。) 三、主观题(共48道小题) 11. 电磁干扰量可分为（）和（）两种形式。 参考答案：电磁干扰量可分为（正弦）和（脉冲）两种形式。 12. 电磁干扰信号可以经由（）或（）的
地铁车辆电气牵引系统探讨 发表时间：2016-11-28T10:05:55.653Z 来源：《基层建设》2015年33期作者：梁英才 [导读] 地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分，对其进行研究具有重要意义。 深圳市地铁集团有限公司运营总部 摘要：近几年来地铁运营发展速度迅速，有效缓解了城市交通压力。地铁车辆电气的牵引系统作为关系到车辆的行驶安全及性能的重要组成部分，对其进行研究具有重要意义。本文主要对于深圳地铁车辆的电气牵引的特点、组件及牵引主电路等进行探讨。 关键词：地铁车辆；电气；牵引系统 一、牵引系统概述 深圳地铁1号线车辆采用四动两拖六编组形式（4M2T）：=Tc-Mp-M+M-Mp-Tc=，其中Tc为有司机室的拖车、Mp为有受电弓的动车、M为无受电弓的动车；=为全自动车钩、+为半自动车钩、-为半永久牵连杆。列车由两个单元车组组成，每个单元车组由一辆拖车和两辆动车组成。控制方式为车控（1C4M）即每辆Mp/M车上设有1台牵引逆变器VVVF，驱动4个异步牵引电动机工作。列车采用架空接触网方式受电，额定电压DC1500V。牵引系统采用VVVF交流传动技术，具有防滑、防空转功能。每辆Tc车上设有1台辅助逆变器SIV，每个辅助逆 变器的输出分两路，一路输出为380V、50HZ三相交流电，用于辅助交流设备的供电，另一路为110V直流，用于直流控制设备的供电及蓄电池充电。 图1 电气牵引系统框图 图2 牵引传动系统 二、电气牵引系统的功能 牵引系统是地铁车辆的动力源，主要由VVVF逆变器和三相交流牵引电机组成。深圳地铁5号线部分车辆采用南车株洲时代的VVVF逆
汽车电子稳定系统（ESP）的原理分析 汽车电子稳定系统或动态偏航稳定控制系统(Electronic Stability Program，ESP)是防抱死制动系统ABS、驱动防滑控制系统ASR、电子制动力分配系统EBD、牵引力控制系统TCS 和主动车身横摆控制系统AYC(Active Yaw Control)等基本功能的组合，是一种汽车新型主动安全系统。该系统是德国博世公司(B0SCH)和梅塞德斯-奔驰(MERCEDES-BENZ)公司联合开发的汽车底盘电子控制系统。 在汽车行驶过程中，因外界干扰，比如行人、车辆或环境等突然变化， 驾驶员采取一些紧急避让措施，使汽车进入不稳定行驶状态，即出现偏离预定 行驶路线或翻转趋势等危险状态。装置ESP 的汽车能在极短的几毫秒时间内，识别并判定出这种汽车不稳定的行驶趋势，通过智能化的电子控制方案，让汽 车的驱动传动系统和制动系统产生准确响应，及时恰当地消除汽车这些不稳定 的行驶趋势，使汽车保持行驶路线和预防翻滚，避免交通事故的发生。 ESP 系统是汽车主动安全措施的巨大突破，它通过控制事故发生的可能性来实现安全行车，使汽车在极其恶劣的行车环境中确保行驶的稳定性和安全性。 1.汽车电子稳定系统的组成 ESP 在ABS 和ASR 各种传感器的基础上，增加了汽车转向行驶时横摆率传感器、车身翻转角速度传感器、侧加速度传感器、制动总泵中的液压力传 感器和转向盘转角传感器等。其中最重要的是车身翻转角速度传感器，这种车 用传感器是航天飞机和空间飞行器上使用的旋转角速度传感器的类似产品。车 身翻转角速度传感器就像一个罗盘，适时地监控汽车行驶的准确姿态，监控汽 车每个可能的翻转运动角速度。其他传感器则分别监控汽车的行驶速度和各车
２００６年第４期机车电传动№４，２００６１ＱＱ！生！旦！Ｑ旦呈兰呈竺！墨！！里垦！∑里！竺垦兰竺竺竺竺竺！！∑呈！！！！！！Ｑ！！ＱＱ！ 摘要：简述采用交流传动的北京国产地铁列车的基本参数和性能要求，阐述了列车牵引电传动系统的牵引／电制动特性、主电路、列车牵引控制系统的设计思路和技术特点，并将北京国产地铁列车与目前北京市地铁１３号线日立车辆进行了比较。北京国产地铁列车及牵引电传动系统已通过线路型式试验和运行考核，目前正在北京市地铁１３号线试运行，运行情况良好。 关键词：北京；国产化地铁列车；牵引；电传动系统；交流传动 中图分类号：Ｕ２６６．２；Ｕ２３１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—１２８Ｘ（２００６）０４—００３１—０６作者简介：陈文光（１９６６一）．男，高级工程师，现从事地铁系统研究开发工作。 ＤｅｓｉｇｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍｆｏｒＬｏｃａｌｉｚｅｄ ＭｅｔｒｏＶｅｈｉｃｌｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇ ＣＨＥＮＷｅｎ－ｇｕａｎｇ，ＤＩＮＧＲｏｎｇ－ｊｕｎ （ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＺｈｕｚｈｏｕＣＳＲＴｉｍｅｓＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ，Ｈｕｎａｎ４１２００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｒｅｂｒｉｅｆｅｄｆｏｒｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｏｆｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．Ａｌｓｏｅｘｐｏｕｎｄｅｄａｒｅｔｈｅｔｒａｃｔｉｏｎ／ｂｒａｋｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｐｏｗｅｒｃｉｒｃｕｉｔａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｉｓｍａｄｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｂｙＨｉｔａｃｈｉｆｏｒＮｏ．１３ｍｅｔｒｏｌｉｎｅｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．ＴｈｅｌｏｃａｌｉｚｅｄｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｉｔｓｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｐａｓｓｅｄｔｈｅｆｉｅｌｄｔｙｐｅｔｅｓｔａｎｄｒｕｎｎｉｎｇｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎａｎｄｉｓｕｎｄｅｒｔｒｉａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎＮｏ．１３ｍｅｔｒｏｌｉｎｅ，ｉｎｇｏｏｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｅｉｊｉｎｇ；ｌｏｃａｌｉｚｅｄｍｅｔｒｏｖｅｈｉｃｌｅ；ｔｒａｃｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｉｃｄｒｉｖｅｓｙｓｔｅｍ；ＡＣｄｒｉｖｅ ０引言 北京国产地铁列车是由中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会组织，北京市地铁运营有限公司、长春轨道客车股份有限公司、北京地铁车辆厂、株洲时代集团（株洲电力机车研究所）联合研制开发的一列４节车编组的完全自主知识产权的交流传动国产地铁列车，其中，株洲时代集团负责交流电传动系统的研制。 １车辆参数及性能要求 １．１车辆基本参数 北京国产地铁列车车辆为Ｂ型车体，第三轨受流，供电电压：ＤＣ７５０Ｖ（ＤＣ５００～９００Ｖ）；轮径：８４０／８０５／７７０ｍｍ（新／半磨耗／全磨耗）；动车轴式：Ｂ。一Ｂ。；列车编组：Ｔｃ?Ｍ—Ｍ?Ｔｃ（２动２拖）；车辆自重：动车３５ｔ，拖车３０ｔ；列车载客量（人数）：额定载荷ＡＷ２时，动车 收稿日期：２００６—０６—０８２４４人，拖车２２６人；超员载荷ＡＷ３时，动车３１０人，拖车２９０人。 １．２列车动力性能 列车在网压ＤＣ７５０Ｖ、半磨耗轮径８０５Ｉｎｎｌ、平直道线路运行情况下： 平均启动加速度（ＡＷ３） ０。４０ｋｍ／ｈ，不小于０．８３ｍ／ｓ２ ０～８０ｋｍ／ｈ，不小于０．５ｍ／ｓ２平均制动减速度（ＡＷ３） 常用制动不小于１．０ｍ／ｓ２ 紧急制动不小于１．２ｍ／ｓ２电阻制动能力（ＡＷ２） 最高运行速度 冲击极限 平均技术速度 不小于０．８ｍ／ｓｔ５０～５ｋｍ／ｈ） ８０ｋｍ／ｈ ０．７５ｍ／ｓ３ 不低于５０ｋｍ／ｈ（典型区间，不含站停时间）平均旅行速度不低＝Ｊ：３９ｋｍ／ｈ（平均站停时间３０Ｓ） 城市轨道车辆 万方数据