[电力机车,环节,方法]电力机车粘着控制中滤波环节的优化设计方法分析

铁路电力机车节能优化操纵分析摘要：铁路电力机车承担着重要的运输任务，然而，其在运输中的一个重要方面就是如何控制能源消耗。

因此，文章通过下文就铁路电力机车节能优化操纵的相关内容进行了研究分析。

关键词：铁路；电力机车；节能优化；操纵前言：铁路电力机车节能优化是对电力机车的操纵方式进行研究，以实现节能减排的目标。

本文将从机车操纵的角度出发，分析节能优化的方法和措施，以提高机车的能效和运行效率。

通过优化操纵方式，可以减少能源消耗和排放，降低运营成本，同时提高铁路运输的可持续发展水平。

一、铁路电力机车的相关介绍铁路电力机车是指使用电力作为动力源的铁路机车。

它通过电力传动系统将电能转化为机械能，驱动车轮运行，与传统的内燃机车相比，电力机车具有以下优势：环保节能，电力机车不产生尾气排放，减少了空气污染和温室气体排放，同时，电力机车的能源利用效率更高，比内燃机车更节能。

动力强大，电力机车的电动机输出功率大，起动加速性能好，能够适应各种运行条件和坡度，维护成本低。

电力机车的电动机结构简单，零部件少，维护成本相对较低。

运行稳定，电力机车的电动机响应速度快，运行平稳，减少了车辆的震动和噪音。

可再生能源利用，电力机车利用可再生能源，如风能、太阳能等，减少对传统能源的依赖。

电力机车在铁路运输中起到了重要的作用，它们广泛应用于城市轨道交通、高速铁路和货运列车等领域。

随着科技的不断进步，电力机车的技术也在不断发展，如采用先进的电池技术、轻量化设计等，进一步提高了电力机车的性能和效率[1]。

二、铁路电力机车节能优化操纵方法1、优化牵引力控制优化牵引力控制可以减少列车运行过程中的能量损耗，通过合理控制牵引力的大小，避免过度牵引或制动，从而减少能量的浪费。

在实际操作中，操纵员应根据列车的负载情况、路况以及速度等因素，精确地控制牵引力的大小。

如果列车负载较轻，路况平坦，速度较低，那么牵引力可适当减小，以避免能量的浪费。

相反，如果列车负载较重，路况复杂，速度较高，那么牵引力应适当增加，以确保列车的安全运行。

电力机车模糊间接自适应粘着控制
徐志根;白裔峰;王辉;肖建
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2006(18)11
【摘要】分析了电力机车牵引系统动力学模型及其粘着控制问题,利用基于多分辨率分析的模糊系统(MAFS)方法,根据系统输入和输出数据,建立具有优化结构的电力机车粘着控制对象的模糊系统模型。

在此基础上,结合粘着控制模型,给出了基于MAFS及其辨识算法的模糊自适应粘着控制器。

仿真结果表明该粘着控制方法的可行性和优越性。

【总页数】4页(P3192-3195)
【关键词】粘着控制;多分辨率分析;模糊系统;自适应控制
【作者】徐志根;白裔峰;王辉;肖建
【作者单位】西南交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.4
【相关文献】
1.基于模糊路况识别的电力机车粘着控制 [J], 任强;黄景春;张思宇
2.控制方向未知的SISO非仿射系统间接自适应模糊输出反馈控制 [J], 周卫东;廖成毅
3.具有模糊监督控制器的积分变结构间接自适应控制 [J], 张天平;梅建东;沈启坤
4.基于模糊树模型的间接自适应模糊控制 [J], 丁海山;毛剑琴;林岩
5.自适应律修改的间接自适应模糊控制 [J], 师五喜
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电力机车控制电路的优化研究摘要本文介绍了FXD3型机车电气系统部分环节的优化设计。

在和谐系列电力机车的基础上，对机车主电路、辅助电路、接地检测回路、网络控制进行研究，通过理论研究、既有车型相关技术分析对比，对接地保护策略、机车推挽模式网络系统和过分相不断电优化设计，并进行了试验验证，试验表明FXD3型电力机车电气系统能够满足预期设计及运用要求。

本文同时也对机车试验、运营过程出现的部分问题进行了分析及设计优化。

关键词：FXD3；电气系统；电力机车引言中国铁路“十三五”规划指出，铁路是国民经济的大动脉、重点基础设施和重大民生工程。

是综合运输体系的骨干和主要运输方式之一。

它对中国的经济和社会发展起着至关重要的作用。

加强现代铁路建设，对于扩大铁路运输有效供给，建设现代综合运输体系，建设交通强国，实现“两个百年”目标和中华民族伟大复兴的中国梦，具有重要意义。

第1章 FXD机车的控制结构组成1.1 Fxd3机车微机网络控制系统结构FSK、can、LonWorks、TCN和Locotrol网络控制技术在国内机车和动车组中有一定数量的应用。

TCN网络以其时间限制、错误恢复能力强、可控性好、网络层次清晰等优点得到了广泛的应用。

Fxd3机车微机网络采用基于TCN国际标准（iec61375-2-5:2014铁路电子设备-列车总线第2-5部分：列车以太网ETB，iec61375-3-4:2014铁路电子设备-列车总线第3-4部分：固定编组以太网ECN）的车载网络控制系统。

1.2拓扑Fxd3机车网络控制系统是车辆级控制的核心，直接与机车制动系统、机车车载安全保护系统、蓄电池充电等非传输设备进行通信。

Fxd3机车网络控制系统采用ETB、ECN等网络（如RS485、MVB等）的形式。

列车总线采用ETB线性网络，具有双线冗余功能。

车辆总线主要采用ECN，部分设备采用RS485或MVB。

ECN中的设备包括交换机和终端设备，etbn和CS是交换机，其他设备是终端设备。

和谐型电力机车轮轨黏着技术研究刘刚发布时间：2021-09-18T07:12:46.134Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期作者：刘刚孙亦暄[导读] 对和谐型电力机车担当本务机车运行途中存在的轮轨关系问题进行研究，阐述了电力机车轮轨关系的接触状况及影响因素，对提高和谐型电力机车轮轨黏着提出改善性建议。

天津电力机车有限公司技术信息中心天津 300457摘要：对和谐型电力机车担当本务机车运行途中存在的轮轨关系问题进行研究，阐述了电力机车轮轨关系的接触状况及影响因素，对提高和谐型电力机车轮轨黏着提出改善性建议。

关键词：和谐型电力机车；轮轨关系；蠕滑；增黏措施引言和谐型大功率交流传动机车具有牵引性能优越、功率大、可靠性高等诸多特点，在我国铁路干线上，以和谐型大功率电力机车为主体的铁路重载货物运输，充分促进了国民经济水平的高速提升。

而铁路运输的动力是借助车轮与钢轨的接触点范围内的黏着—蠕滑作用来传导牵引力作用，从而影响机车牵引与制动功能。

轮轨间的黏着性能会极大地影响到机车牵引能力的强弱、轮对及轨面的接触磨耗、列车运行的安全性和稳定性等诸多方面，更有甚者会引起断轨的蝴蝶效应。

通过分析轮轨接触作用原理，为增强列车运行稳定性、降低轮轨磨耗提供理论依据。

1.轮轨接触作用原理分析 1.1 轮轨接触作用原理图图1 机车轮对运行简图1.2机车运行轮轨接触作用原理如图1 所示，轮对在静止状态下受到载荷力P的作用，轮轨间的接触点会出现微量弹性变形，形成一个椭圆形状的接触区域。

当轮对受到牵引力传递到轮轴的牵引力矩M的作用发生移动时，轮轨的弹性变形会形成向前挤压的黏着区，持续发生塑性变形，从而形成轮轨间的切向作用力F。

这一点与人的行走、机动车的转动原理是相同的。

切向力作用在轮轨之间，才引发了轮对的滚动。

而这种接触状态下的弹塑性变形的强弱程度，从专业角度称为“黏着系数”，也就是轮对所受的切向牵引力F与载荷力P的比值大小，它会受到机车轮轨运行的多重条件影响。

电力机车机械间通风过滤系统分析及优化改进研究王昱穆宝臣发布时间：2021-09-10T01:02:02.456Z 来源：《中国科技人才》2021年第14期作者：王昱穆宝臣[导读] 现如今,我国社会经济取得较大进步,电力机车行业也取得较好的发展。

中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116022摘要：现如今,我国社会经济取得较大进步,电力机车行业也取得较好的发展。

我国电力机车始终坚持以电力牵引为主,并具有较多的优势,除了速度快、效率高、运输能力强以外,其经济效益也很好,被广泛应用,并且根据用途被分为客、货、客货三种电力机车。

本文结合此话题对电力机车机械间通风过滤系统进行分析,并提出一些对其优化改进的有效措施。

关键词：电力机车机械；通风过滤系统；优化改进当前我国社会经济处于高速发展时期,铁路业也呈现出一片良好的发展趋势,随着时代的发展,对电力机车的性能提出了更高的要求,机车的安全性与稳定性一直被人们所关注,因此,需要引起设计人员的重视,其中电气部件的可靠性尤为关键。

在电力机车中,内部空间有限,而且设备功率较大,其散热是当前亟待解决的问题。

一、概述在现代交通运输工具中,电力机车应用最为广泛,其技术日益完善,并且促进着铁路科技的不断发展。

但在实际运行过程中,仍然存在许多不足之处,需要对各系统与部件的性能不断优化。

当前电力机车是一个综合系统,其集成度较高,主要分布在机械间内,具有较强的密集性,电力机车在运行过程中会产生大量的热气,导致机械间温度高,洁净度较差,久而久之会影响行车安全,因此,应加强对机车运行内部的气候环境的控制,才能确保电力机车运行安全。

机械间通风系统尤为关键,其能够对机车中的电气设备进行通风冷却,通过强烈循环,能够降低设备的温度,将其散发到大气中,确保温度控制在合理范围内,保证机车正常、稳定的运行。

通常使用通风过滤系统,需将室外的空气抽取到室内,然后冷却机械设备的温度,但是车外空气中含有固体颗粒,因此会给机械间带来一定影响,尤其是电气设备开关的接触、电缆的性能等,同时电气设备中如存有大量灰尘,也会引发吸潮的现象,降低设备的安全性、可靠性。

电力机车粘着控制中滤波环节的优化设计方法分析论文电力机车粘着控制中滤波环节的优化设计方法分析论文1引言电力机车的牵引力和制动力依赖于车轮和轨道之间的粘着。

机车在遇到雨雪等自然情况下，因轨面潮湿，机车牵引力大于轮轨间可用的粘着力，多余的牵引力将加速车轮形成空转，造成一系列严重损害。

粘着控制装置随着自动控制理论的发展也在被不断改进和深入研究。

目前的电力机车中的粘着控制器，是以代码形式集成于机车牵引控制板(TCU)之中的，其中重要的一环，就是滤除各种车体震动、电磁干扰等噪声。

在机车调试及运营维护中采用的传统数据处理实验方法需要利用编程方法，将TCU取出重新刷入程序，再放回机车进行试验线上的观察。

这种依赖于实验效果进面调节参数的方法，为粘着控制实验带来极大的不便，反复修改TCU全部程序不仅容易导致控制逻辑出错，更大幅增加了实验成本。

国内关于粘着控制的研究，大多着眼于控制方法的改进如虚拟样机在粘着控制中的应用，以及校正型控制方法等。

但是关于粘着控制数据处理方法的相关研究，尚显不足。

针对上述问题，本文提出一种基于计算机辅助的新型设计方法。

通过MATLAB软件中提供的FDAT ooI工具箱集成的各种数字滤波器算法，利用图形化界面的方式使用户设定相关参数，可以自动算出迭代公式系数，大大简化了设计过程。

由于FPGA不能进行浮点数运算，故面在初步设计滤波器之后，利用Fdesign对其进行定点化并自动调整动态范围。

Simulink与Modelsim的联合仿真，是目前非常流行的FPGA前期设计方法。

通过MATLAB平台强大的处理能力，对方法进行验证，进面由Modelsim进行FPGA端仿真，再利用FDA-T ool生成可供FPGA使用的代码。

利用FPGA并行处理速度上的优势，减轻TCU的负担。

仿真结果表明，本文所提出的设计方法，是对现有“实验-修改-实验”方式的大幅优化，不仅便于修改、节省成本，更为后续将FPGA 引入TCU的研究提供了可靠基础。

电力机车牵引系统的设计与优化近年来，随着电力机车的广泛应用，电力机车牵引系统的设计与优化成为一个重要的研究领域。

电力机车作为铁路运输的重要组成部分，其牵引系统的性能直接影响着车辆的运行效率和能耗。

因此，设计和优化电力机车牵引系统具有重要的理论和实践意义。

电力机车牵引系统主要包括电力装置、转向架、传动装置和辅助设备等几个部分。

电力装置主要由电动机、牵引变流器和供电系统等组成，是实现机车牵引力的关键部件。

传统的牵引系统采用串联电阻制动方式，但这种方式存在能量浪费、制动效果差等问题。

因此，如何在设计中考虑能效和性能优化成为牵引系统设计的重要课题之一。

在电力机车牵引系统的设计和优化过程中，需要综合考虑机车的起动性能、牵引力输出能力以及能耗等因素。

首先，起动性能直接影响机车的加速能力，提高其起动性能可以减少起动时间，提高列车的运行效率。

此外，牵引力输出能力是电力机车牵引系统的核心指标，根据不同运行条件的需求，能够根据需要调整机车的牵引力输出。

同时，为了降低能耗，需要设计优化具有高效率的电力装置，减少系统能量损失，提高整车的运行效率。

在电力机车牵引系统的设计和优化中，还需要考虑不同运行条件下的适应性。

由于铁路运输的特殊性，机车在不同路段具有不同的运行环境和载荷要求。

因此，电力机车牵引系统的设计需要充分考虑这些因素，并根据不同的工况要求进行适应性设计。

例如，在起动和加速阶段，需要提供较大的牵引力输出；而在超过额定速度后，可以适当降低牵引力以降低能耗。

此外，还需要考虑牵引系统在不同牵引速度范围内的响应性和稳定性，以保证机车的正常运行和安全性。

为了实现电力机车牵引系统的设计和优化，需要综合运用多学科知识和技术手段。

例如，通过使用先进的仿真软件建立准确的牵引系统模型，可以在不同工况下对系统进行性能评估和优化设计。

同时，结合实际运行数据和经验，可以对系统的参数进行修正和改进，以实现更好的牵引效果和能效。

综上所述，电力机车牵引系统的设计与优化是一个涉及多学科的复杂问题。

基于改进相位移法电力机车粘着控制随着我国国民经济的飞速发展，国家铁路正朝着高速、重载的需求发展。

在电力机车优化控制的研究中，粘着控制是现代机车需要研究的关键问题。

针对电力机车粘着控制传统方法在潮湿轨面中粘着利用率低及正弦相移测相信号引起牵引转矩的波动，对电机产生不良影响等问题，本文设计了采用组合校正法及相位法相结合的粘着控制方法，应用改进后相位移粘着控制方法，仿真结果表明，新的粘着控制方法具有相位移粘着控制高粘着利用率优点，同时减小转矩波动对电机的不良影响时间，为机车粘着优化控制提供了参考。

标签：机车；粘着特性；粘着控制在轮轨交通运输中，机车动轮和钢轨之间的粘着力是驱动机车运行的最终动力。

良好的粘着利用不仅可以有效地提高机车的加速性能，缩短制动距离，改善乘车舒适性，而且还能显著地减少机车的空转和滑行，避免轮轨严重擦伤，以延长轮轨的使用寿命。

由于良好粘着利用对机车所具有的重要作用，目前我国电力机车上采用的粘着控制方法主要有组合校正法、蠕滑速度法、粘着斜率法，其中组合校正法及粘着斜率法中的相位移法应用较多。

一、粘着特性在现代机车控制中，粘着控制系统是机车传动控制系统的一部分。

它的主要作用是在线路状况变化不一的情况下，通过对电机速度、电机转矩等信息的采集、分析和处理，结合司机给出的电机转矩指令，使机车能够以线路当前最大的粘着因数运行，从而获得最大的粘着利用率。

大量的分析和试验结果表明只有在机车车轮和钢轨的接触面上出现一定的车轮相对车体的切向运动时，机车才能产生使其自身前進的粘着牵引力，并且随着这种相对运动的速度的加快，能够产生的牵引力也将逐渐增大；但是，当相对运行速度超过一定值后，机车能够产生的牵引力将不再增大而是急剧地减少。

这种能够产生的牵引力和车轮相对车体的切向运行速度之间的关系称为粘着特性，而出现在轮轨接触面上的车轮相对车体的切向运动速度称为蠕滑速度。

随着机车运行路况的不同，粘着特性一般是不同的。