高速列车电液制动系统模糊PID控制算法研究.pdfVIP

机械设计与制造 第9期 22 Machinery Design Manufacture 2013年9月 高速列车电液制动系统模糊PID控制算法研究 王学庆，宋锦春，武氏怀秋 (东北大学 机械工程与 自动化学院，辽宁 沈阳 110004) 摘 要：高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要，而基础制动是最为关键的制动装置之一，是高速列车在制动系 统其他制动措施失效情况下的最后一道安全保障。高速列车基础制动采用电液制动器是靠制动卡钳与制动盘摩擦来传 递制动转矩的，制动转矩的大小主要取决于制动缸压力的大小。主要建立了高速列车电液制动系统的模型，然后设计了 模糊PID控制器，使用MATLABS／imulink软件对所设计的模糊PlD控制器进行了仿真，仿真结果显示控制效果较好。对 以后模糊 PID运用到实际提供 了理论基础。 关键词：高速列车、制动、模糊 PID、仿真 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2013)09—0022—03 AStudyofFuzzyPIDControlAlgorithm forHighSpeedTrain’S EIectriC—HydrauIiCBrakingSystem WANGXue-qing，SONGJin-chun，WUSHIHuai-qiu (SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，NortheasternUniversity，LiaoningShenyang 110004，China) Abstract：Brakingtechnologyiscrucialforhighspeedtraintoguaranteeasafeoperation．Asoneofthemostimportant brakingdevices，foundatoinbrkaings~temservesasthelastsafetystepwhenotherbrakingsteps Zinworking．Highspeed train’Sfoundationbrkaings~temtransmitsbrakingtorquebythefrcitoinbetweenbrkaecalipernadbrkaedsic．Pressure thebrkaecylinderaffectsthemagnitudeofbrakingtorque．Itestablisheselectric-hydraulcibrkaingsystemmodelanddesigns fuzzyPIDcontrollerwhcihissimulatedbyMATLABS／imulink．Theeffectofsimulationturnsoutgood．Thsipaperlaida theoretcialfoundatoinforapractcial eoffuzzyPIDcontrolelrinthecomingdays． KeyW ords：High-SpeedTrain；Brake；FuzzyPID；Simulation l I商 2制动器压力控制系统模型的建立 在高速列车制动过程中，制动力矩的控制是非常重要的，首 三通比例减压阀关闭时的状态是控制压力输出口和回油 口 先建立了高速列车电液制动系统的数学模型，由于电液比例控制 连通，对制动器工作腔进行泄压回油，三通比例减压阀打开时的 系统由于多种因素的影响，系统的精确数学模型不易建立，并且 状态是回油口关闭，主油压入口和控制压力输出口连通口。 系统的参数也会发生变化，加之非线性等因素，因此用常规PID 2．1直动式电液 比例阀建模 控制，系统不易获得满意的控制效果。