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制动的更精确控制:高速动车组制动系统分级鲁棒控制方法

2021-11-19罗卓军曹宏发姜岩峰温熙圆安志鹏李邦国

铁道机车车辆 2021年5期

罗卓军,曹宏发,章 阳,姜岩峰,温熙圆,安志鹏,李邦国

(1 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;2 北京纵横机电科技有限公司,北京 100094)

高速动车组制动系统在控制方面还存在需要提高的地方。一方面,列车级的制动减速度目前还是开环控制,如图1 所示,即使车辆的制动缸压力可通过压力闭环达到精确控制,但是由制动缸压力到产生列车制动减速度还要经过闸片—制动盘摩擦副以及线路工况等环节,闸片摩擦系数[1]和坡道坡度等不确定参数会使列车实际减速度偏离其目标值。因此,有必要通过将列车的电制动力、制动缸压力和速度信息反馈到制动系统,基于自适应控制理论实时估计不确定参数的影响,并计算减速度补偿量,实时修正列车制动力,以提高制动减速度的控制精度,如图1 虚线部分所示。

图1 列车级减速度控制示意图

另一方面,车辆级制动控制系统应直接对制动缸压力进行闭环控制。目前,国内部分高速列车的制动系统[1]在进行制动缸压力控制时并非直接控制经中继阀流量放大后的制动缸压力,而只控制中继阀的Cv 先导压力,如图2 所示。若中继阀输出存在误差,即使Cv 先导压力的闭环控制精度再高,中继阀最终输出的制动缸压力仍得不到精确控制。因此,制动控制系统应对采集到的制动缸压力直接进行闭环控制以提高制动缸压力控制精度,如图2 虚线部分所示。

图2 车辆级制动缸压力控制示意图

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