【摘 要】
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随着铁路系统的大发展,新型车辆,新型制动配件的研制,单车试验工艺先后进行了几次大的修正,原来的单车只能检测长度为14.5m,容积为15.5L的车辆。特别是70吨级车辆投入运行后,
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随着铁路系统的大发展,新型车辆,新型制动配件的研制,单车试验工艺先后进行了几次大的修正,原来的单车只能检测长度为14.5m,容积为15.5L的车辆。特别是70吨级车辆投入运行后,开发出各种不同用途的车辆,车长不等,长度从最初的14.5m增加到最长的26.5m,这就对车辆列管的密封性能提出更高的要求,即要求车辆列管在规定时间内压力不得下降。因此,本文根据容积为15.5L列车压力随时间变化的标准曲线,自整定孔径,为此特设计了用PWM控制脉冲电磁阀作为补偿阀的自调节单车试验器。但是,由于排风管子的容积千差万别,所以对PWM控制脉冲电磁阀的占空比也各有不同。本文根据模糊控制原理,通过多次实验,依据经验控制规则设计了一个能满足各种车型的模糊查表控制器,并在PLC中进行编程实现。本文首先对自调节单车试验器、模糊控制理论、高速电磁阀、PWM等的特点与应用进行了概述,并结合实际系统建立了数学模型;然后分别设计了常规模糊控制器、增量式模糊控制器、带有自调整因子的模糊控制器、Fuzzy-PID双模糊控制器、Fuzzy自整定PID控制器,通过MATLAB仿真实验可以看出,Fuzzy自整定PID控制器可以自动调整PID的参数,以便在短时间内,自调节单车试验器以最快的响应速度,使各种不同容积列车的排风曲线跟踪理想排风曲线,使其分别满足各种车型的测试要求;同时,根据自调节单车试验原理和性能要求,提出了上位机和下位机的控制方法,采用PLC作为现场控制的下位机,并对PLC的程序进行了详细的设计,实现了系统的初始化,系统的状态采集,和上位机的通讯处理等功能,使用工业控制计算机作为上位机对系统进行监控,利用其强大的计算能力实现系统的自适应模糊控制;最后,本系统使用各种容积试验风缸进行了单车机能试验,经过多次试验证明,在制动部分容积发生改变后,系统的运行状态良好,达到了设计要求。
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