Моделирование стратегий управления дизель-поездом с асинхронными тяговыми двигателями
Автор: Романов Александр Юрьевич
Рубрика: Управление в технических системах
Статья в выпуске: 2 т.16, 2016 года.
Бесплатный доступ
В настоящем исследовании с помощью расширенной модели движения дизель-поезда ДЭЛ-01 (02) с асинхронными тяговыми двигателями получены графики зависимости скорости, расхода энергии, переключения позиций контроллера машиниста от пройденного расстояния и времени на различных профилях пути и при различных стратегиях ведения поезда. Проведен анализ полученных графиков, в результате чего сделан вывод о целесообразности использования следующей стратегии ведения поезда: разгон с кратковременным нахождением на позициях 1, 2 и 3 контроллера машиниста и более длительным нахождением на экономных позициях 4, 5 и особенно 6 с предпочтительным уклонением от 7 и 8 позиций; движение накатом; торможение. Поскольку модель учитывает не только динамику движения поезда, но и влияние систем автоматического регулирования и частотного управления электропередачей тяговых двигателей и другие факторы, данная стратегия позволяет обеспечивать уменьшение расхода топлива и наиболее безопасный режим движения дизель-поезда в аспекте электромагнитной совместимости его систем. Предлагается использование графиков зависимостей, полученных в результате моделирования, для модуля на нейронных сетях, который будет анализировать текущий режим ведения поезда и выдавать рекомендации машинисту по уменьшению расхода топлива, улучшению условий эксплуатации и соблюдению графика движения.
Дизель-поезд, асинхронный тяговый двигатель, модель дизель-поезда, тяговые расчеты, автомашинист, системы автоматического управления, электромагнитная совместимость, нейронная сеть
Короткий адрес: https://sciup.org/147155113
IDR: 147155113 | УДК: 004.94:629.423 | DOI: 10.14529/ctcr160204
Diesel trains with asynchronous traction motors management strategies modeling
In this research, by using the extended motion model of DEL-01 (02) diesel train with asynchronous traction motors the graphs of speed, power consumption, driver’s controller switching position dependences on the traveled distance and the time for different railway hauls profiles and different strategies of the train driving are obtained. The analysis of the graphs results in the conclusion of the feasibility of using the following strategy of train driving: acceleration with short-term presence on the positions 1, 2 and 3 of the driver’s controller and a long-term presence on the economical positions 4, 5 and in particularly 6 with the preferred evasion of positions 7 and 8; coasting; braking. Since the model takes into account not only the dynamics of the train, but also the influence of automatic and frequency control of traction engine electric drive and other factors, this strategy allows to provide a reduction in fuel consumption and the safest mode of movement of diesel trains in terms of electromagnetic compatibility of its systems. It is proposed to use the dependence graphs, obtained by simulation of module on neural networks, able to analyze the current mode of train driving and make recommendations to a train driver to reduce fuel consumption, improve operating conditions and comply with the timetable.
Список литературы Моделирование стратегий управления дизель-поездом с асинхронными тяговыми двигателями
- Автоматизация электроподвижного состава/под. ред. А.Н. Савоськина. -М.: Транспорт, 1990. -311 с.
- Gouin, M. Le fret express la grande vitesse ferroviare/M. Gouin//Revue Generale des Chemins de fer. -1996. -No. 4. -P. 947-953.
- Soenen, R. Die technische Harmonisierung/R. Soenen//Rail International. -1997. -No. 6-7. -P. 947-953.
- Михальченко, Г.С. Моделирование переходных режимов в асинхронном тяговом приводе локомотивов/Г.С. Михальченко, Г.А. Федяева, А.И. Власов//Вестник ВНИИЖТ. -2003. -№ 4. -С. 42-47.
- Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями/под ред. Н.А. Ротанова. -М.: Транспорт, 1991. -336 с.
- Системы автоведения, регистрации параметров движения и работы тягового подвижного состава: обзорное пособие. -М.: ООО «АВП Технология», 2011. -96 с.
- Дизель поезд ДЕЛ-02. Руководство по эксплуатации. Часть 1. Описание и работа. 1030.00.00.001 РЭ. -2005. -105 с.
- Носков, В.И. Создание тягового электропривода моторвагонных поездов на основе новых информационных технологий: автореф. дис. … д-ра техн. наук/В.И. Носков. -Харьков, НТУ «ХПИ», 2009. -23 с.
- Кулагин, Д.А. Повышение эффективности работы тяговой электропередачи дизель-поездов ДЕЛ-02: автореф. дис. … канд. техн. наук/Д.А. Кулагин. -Запорожье: ДП «ДНДЦ УЗ», 2011. -21 с.
- Осипов, С.И. Основы тяги поездов: учеб. для студентов техникумов и колледжей ж.-д. транспорта/С.И. Осипов, С.С. Осипов. -М.: УМК МПС России, 2000. -592 с.
- Гребенюк, П.Т. Тяговые расчеты: справ./П.Т. Гребенюк, А.Н. Долганов, А.И. Скворцова; под ред. П.Т. Гребенюк. -М.: Транспорт, 1987. -272 с.
- Заковоротний, О.Ю. Модель руху дизель-поїзда на основi тягових розрахункiв/О.Ю. Заковоротний, О.Ю. Романов//Iнформацiйнi технологiї: наука, технiка, технологiя, освiта, здоров'я. Матерiали 17 мiжнародної науково-практичної конференцiї. -Харкiв: НТУ «ХПI», 2009.
- Моделирование и оптимизация систем управления и контроля локомотивов/В.И. Носков, В.Д. Дмитриенко, Н.И. Заполовский, С.Ю. Леонов. -Харьков: ХФИ «Транспорт Украины», 2003. -248 с.
- Орловский, И.А. Измерение параметров режима дизель-поезда ДЕЛ-02 во время эксплуатации и сравнение их с математической моделью/И.А. Орловский//Электротехника и электроэнергетика. -2010. -№ 1. -С. 418.
- Романов, А.Ю. Модель движения дизель-поезда/А.Ю. Романов, В.Д. Дмитриенко, М.В. Липчанский//Третья университетская научно-практическая студенческая конференция магистрантов НТУ «ХПИ». -Харьков: НТУ «ХПИ», 2009.
- Усольцев, А.А. Векторное управление асинхронными двигателями: учеб. пособие по дисциплинам электромехан. цикла/А.А. Усольцев. -СПб.: СПбГУ ИТМО, 2002. -43 с.
- Исследование стабильности работы систем регулирования возбуждения тяговых двигателей тепловозов/Г.Г. Басов, Е.Н. Шапран, Э.Х. Тасанг, А.А. Крючков//Вестник ВНИИЖТ. -2006. -№ 2. -С. 16-21.
- Разработка теории методов искусственного интеллекта для моделирования и оптимизации динамических объектов: отчет о НИР (заключительный)/В.Д. Дмитриенко; НТУ «ХПИ». -№ ГР 0104U003016. -Харьков, 2006. -100 с.
