中速磁浮列车车载电网能量输出均衡控制研究与应用

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作者 曾颖丰 高锋 +4 位作者 宋丽伟 张文会 姜宏伟 曹芬 蒋毅 《电力机车与城轨车辆》 2025年第2期23-28,共6页

升压斩波器作为中速磁浮列车车载电网的核心部件,其均衡输出决定了车载电网的稳定性,目前中速磁浮列车同一套DC 440 V电网中升压斩波器电流输出均衡控制采用的是基于偏差控制的被动调节方法,存在超调量和稳态误差较大等问题。文章提出... 升压斩波器作为中速磁浮列车车载电网的核心部件,其均衡输出决定了车载电网的稳定性,目前中速磁浮列车同一套DC 440 V电网中升压斩波器电流输出均衡控制采用的是基于偏差控制的被动调节方法,存在超调量和稳态误差较大等问题。文章提出了一种基于PI控制器的升压斩波器电流输出均衡控制方法,通过仿真和列车动态试验验证,该方法能实现各路升压斩波器输出电流的动态平衡,有效提升中速磁浮列车DC 440 V车载电网对负载变化的适应性和安全性。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 车载电网 升压斩波器 输出电流 PI控制器

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中速磁浮列车雷电试验及仿真研究

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作者 杨君 王永刚 +1 位作者 潘钦 熊秀 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第4期85-89,共5页

[目的]中速磁浮列车在高架线路上运行时,车身有可能遭受雷击。若中速磁浮列车车体采用复合材料,在遭受雷击时有可能受损甚至被击穿,进而使乘客受到雷击伤害。为此,需要在复合材料车体设计时进行防雷设计,而雷电在列车上的附着点是设计... [目的]中速磁浮列车在高架线路上运行时,车身有可能遭受雷击。若中速磁浮列车车体采用复合材料,在遭受雷击时有可能受损甚至被击穿,进而使乘客受到雷击伤害。为此,需要在复合材料车体设计时进行防雷设计,而雷电在列车上的附着点是设计的关键。[方法]制作了中速磁浮列车单节车厢的精确缩比模型,阐述了磁浮列车雷电附着点试验的依据、试验件、试验方法及试验结果。采用COMSOL Multiphysics有限元数值仿真软件,将中速磁浮列车雷电附着点的区域分为车头风挡、车身顶部、侧棱、侧棱尖端、设备安装区域以及地面6个部分,并对整车进行了雷电仿真计算。[结果及结论]通过列车缩比模型雷电试验获得了单节车厢较为详细的雷电附着点分布情况,雷电仿真得到列车表面电场分布情况,仿真结果与试验结果相吻合。结合试验及仿真结果,提出了中速磁浮列车的雷电防护设计建议。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 雷电试验 缩比模型仿真 雷电附着点

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基于分数阶滑模自适应神经网络的中速磁浮列车运行控制方法 被引量：4

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作者 张文静 曹博文 +2 位作者 刘曰锋 岳强 徐洪泽 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期152-160,共9页

为减小中速磁浮列车运行阻力对运行性能的不利影响,设计一种基于分数阶滑模自适应神经网络(FO-SMAC-NN)的运行控制器。首先,在考虑列车实际运行过程中受到的空气阻力、涡流阻力以及坡道附加阻力3种阻力的基础上,构造运动学方程;其次,设... 为减小中速磁浮列车运行阻力对运行性能的不利影响,设计一种基于分数阶滑模自适应神经网络(FO-SMAC-NN)的运行控制器。首先,在考虑列车实际运行过程中受到的空气阻力、涡流阻力以及坡道附加阻力3种阻力的基础上,构造运动学方程;其次,设计分数阶滑模自适应神经网络控制律和滑模自适应参数的更新律,得到由速度前馈、分数阶滑模自适应等效控制和自适应神经网络阻力补偿3个部分组成的FO-SMAC-NN运行控制器;然后,运用李雅普诺夫定理证明采用该运行控制器的闭环控制系统的稳定性;最后,依托长10 km的仿真试验线和6节编组仿真列车,分别在理想情况和功率谱密度为108的白噪声干扰情况下,仿真对比FO-SMAC-NN运行控制器和传统比例-积分-微分(PID)运行控制器控制下的列车运行性能。结果表明:FO-SMAC-NN运行控制器可以准确估计并补偿列车运行中受到的各项阻力,增强了运行控制系统的鲁棒性,有效提高了列车位置与速度的控制性能。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 运行控制 分数阶 滑模自适应控制 神经网络

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中速磁浮列车双线隧道初始压缩波特征的数值模拟研究 被引量：3

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作者 任魁山 李奎 +2 位作者 蒋尧 潘发兴 梅元贵 《机车电传动》 北大核心 2020年第6期51-55,共5页

磁浮列车以一定速度驶入隧道时会产生初始压缩波,该压缩波会以当地声速向着隧道出口方向传播,并在隧道出口处向周围辐射出去形成微气压波,微气压波足够大时会产生音爆声,从而对环境造成严重的危害,而洞口微气压波与初始压缩波紧密相关... 磁浮列车以一定速度驶入隧道时会产生初始压缩波,该压缩波会以当地声速向着隧道出口方向传播,并在隧道出口处向周围辐射出去形成微气压波,微气压波足够大时会产生音爆声,从而对环境造成严重的危害,而洞口微气压波与初始压缩波紧密相关。文章基于三维可压缩非定常湍流流动雷诺平均N-S方程和SST K-ω两方程湍流流动模型,采用有限体积方法和重叠网格技术,数值模拟研究了磁浮列车进入隧道引起的空气流动和初始压缩波的问题。研究表明,在列车进入隧道过程中初始压缩波形成初期具有三维特性,在传播一定距离后脱离车体影响变成一维平面波;其次,在同一高度下,越接近车体压缩波变化越大,靠近车体一侧离地面越近压缩波变化也越大,而远离车体一侧初始压缩波变化基本一致;初始压缩波的压力梯度最大值与列车速度的3次方近似成正比。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 隧道 初始压缩波 数值模拟

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中速磁浮列车靴轨动力学分析与试验研究 被引量：1

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作者 李烨 曾杰伟 向湘林 《黑龙江大学工程学报》 2020年第1期82-90,共9页

研究160 km/h的中速磁浮列车侧部受流靴轨关系是外磁浮研究领域的难题之一。依据中速磁浮列车的典型运行工况,在建立靴轨耦合计算模型的基础上开展了靴轨耦合动力学计算,并结合相关试验数据对动力学模型加以验证。针对不同的接触轨轨型... 研究160 km/h的中速磁浮列车侧部受流靴轨关系是外磁浮研究领域的难题之一。依据中速磁浮列车的典型运行工况,在建立靴轨耦合计算模型的基础上开展了靴轨耦合动力学计算,并结合相关试验数据对动力学模型加以验证。针对不同的接触轨轨型总结和分析了中速磁浮交通靴轨动力学特性,为中速磁浮列车受流系统优化设计提供参考。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 靴轨耦合 动力学特性

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强侧风下中速磁浮列车在高架桥上运行时的气动特性研究 被引量：2

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作者 高锋 罗华军 +4 位作者 杨颖 吴志会 张文跃 周鹏 侯磊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第9期165-169,共5页

近年来,磁浮列车在轨道交通系统中发挥着越来越重要的作用,开展强侧风环境下中速磁浮列车在高架桥上运行时的空气动力学性能研究具有特殊意义。通过数值模拟的方法,对中速磁浮列车在不同风速作用下以不同速度通过高架桥时的空气动力学... 近年来,磁浮列车在轨道交通系统中发挥着越来越重要的作用,开展强侧风环境下中速磁浮列车在高架桥上运行时的空气动力学性能研究具有特殊意义。通过数值模拟的方法,对中速磁浮列车在不同风速作用下以不同速度通过高架桥时的空气动力学性能展开研究。研究结果显示:磁浮列车整车受到的侧向力、升力、侧滚力矩、偏航力矩随环境风速的增加而增加,随车速的增加而减小。而相同工况下,头车受到侧向力和侧滚力矩最大,最有可能发生车轨接触故障;尾车和头车受到的偏航力矩较大,容易引起车辆的左右晃动。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 高架桥 强侧风 气动载荷

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中速磁浮列车复合材料车体设计验证 被引量：3

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作者 王锴 金希红 廖家鹏 《电力机车与城轨车辆》 2022年第1期26-29,52,共5页

中速磁浮列车采用PMI夹层复合材料轻量化车体,文章介绍了车体的结构和材料性能特点,通过计算机仿真分析了车体结构强度、疲劳、模态和屈曲性能,并依据复合材料试验标准进行了材料性能检测。结果表明,该轻量化车体的结构强度、疲劳性能... 中速磁浮列车采用PMI夹层复合材料轻量化车体,文章介绍了车体的结构和材料性能特点,通过计算机仿真分析了车体结构强度、疲劳、模态和屈曲性能,并依据复合材料试验标准进行了材料性能检测。结果表明,该轻量化车体的结构强度、疲劳性能和稳定性均满足设计要求。 展开更多

关键词 车体 强度 性能 PMI夹层复合材料 中速磁浮列车

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中速磁浮列车综合安全状态监测预警与维护支持技术研究与实现 被引量：1

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作者 李颖华 《智慧轨道交通》 2023年第1期19-23,共5页

本文针对中速磁浮列车在途状态监测、预警、隐患状态评估和主动运维支持等需求,通过对中速磁浮列车关键部件工况高效主动感知、综合工况与安全状态监测评估、预警预测、适度主动运维和应急处置等关键技术的研究,构建了中速磁浮列车综合... 本文针对中速磁浮列车在途状态监测、预警、隐患状态评估和主动运维支持等需求,通过对中速磁浮列车关键部件工况高效主动感知、综合工况与安全状态监测评估、预警预测、适度主动运维和应急处置等关键技术的研究,构建了中速磁浮列车综合安全状态监测预警与维保支持系统方案,研制了中速磁浮列车主动维修、安全维保支持平台和技术装备,实现了对中速磁浮列车的综合运行安全状态全息化的主动监测、综合安全状态的演化趋势预测、故障风险和隐患的评估。充分考虑磁浮列车各关键部件安全性特征和评判依据及关联性,综合使用数据分析、预测、评估等方法,构建了满足中速磁浮列车特点的综合安全状态评估预测方法,为实现综合高效、低成本以及快速中速磁浮系统提供技术支撑。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 关键部件 高效主动感知 主动运维 综合安全状态 监测预警 趋势预测 维护支持

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中速磁浮列车最小运行单元关键技术研究及实现 被引量：1

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作者 曾颖丰 殷素萍 +4 位作者 高锋 张文会 曹芬 王倩 刘彩艳 《电力机车与城轨车辆》 2023年第6期23-27,共5页

中速磁浮列车设计制造过程中将两节车进行连挂组成最小运行单元,既可以缩减中速磁浮交通系统调试周期,又有利于整列车的联调联试。文章阐述了列车最小运行单元的车载电网系统、车载网络控制系统及悬浮导向涡流制动系统的设计及功能验证... 中速磁浮列车设计制造过程中将两节车进行连挂组成最小运行单元,既可以缩减中速磁浮交通系统调试周期,又有利于整列车的联调联试。文章阐述了列车最小运行单元的车载电网系统、车载网络控制系统及悬浮导向涡流制动系统的设计及功能验证。现场实车静动态调试结果表明,该最小运行单元可稳定悬浮和可靠动车,具有良好效果。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 最小运行单元 车载电网 网络控制

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磁浮列车永磁电磁混合悬浮导向系统特性分析 被引量：1

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作者 王永刚 杨君 崔玉萌 《机车电传动》 北大核心 2021年第6期1-8,共8页

针对中速磁浮列车悬浮系统节能降耗的需求,提出了一种永磁电磁混合悬浮导向系统。根据永磁电磁混合悬浮导向系统的工作原理,确定了其结构组成,完成了悬浮力特性、自导向特性分析,以及气隙控制方式和防吸死控制策略研究;在建立系统数学... 针对中速磁浮列车悬浮系统节能降耗的需求,提出了一种永磁电磁混合悬浮导向系统。根据永磁电磁混合悬浮导向系统的工作原理,确定了其结构组成,完成了悬浮力特性、自导向特性分析,以及气隙控制方式和防吸死控制策略研究;在建立系统数学模型和仿真模型的基础上,对系统方案进行仿真验证,并对混合悬浮电磁铁的悬浮损耗、温升、悬浮控制器性能、悬浮系统在平直道和曲线段的悬浮导向能力和承载力等进行测试。试验结果表明,永磁电磁混合悬浮导向系统具有承载能力强、悬浮电流小,发热量少等优点,系统的自适应能力满足中速磁浮列车运行的要求,可为中速磁浮列车的推广应用奠定基础。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 永磁电磁混合悬浮 导向系统 自导向特性 电磁铁 防吸死 仿真 有限元

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钛酸锂电池在中速磁浮车辆上的选型及应用

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作者 曹芬 杨颖 +1 位作者 高锋 杜志勇 《通信电源技术》 2021年第22期36-39,43,共5页

中速磁浮列车直流440 V蓄电池主要用于调节和稳定440 V电网电压,在应急情况下满足车辆悬浮导向系统正常悬浮直到涡流制动紧急停车。基于中速磁浮列车的车载电网特点,分析车辆对直流440 V蓄电池的需求,研究蓄电池匹配的类型、电压、节数... 中速磁浮列车直流440 V蓄电池主要用于调节和稳定440 V电网电压,在应急情况下满足车辆悬浮导向系统正常悬浮直到涡流制动紧急停车。基于中速磁浮列车的车载电网特点,分析车辆对直流440 V蓄电池的需求,研究蓄电池匹配的类型、电压、节数以及容量等参数与试验项点,推选一种高倍率的钛酸锂电池满足车辆轻量化、高能量密度、高安全性的要求,并装车考核验证。 展开更多

关键词 中速磁浮列车 钛酸锂电池 直流440 V电网 容量计算

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非接触供电技术及其在轨道交通上的应用 被引量：9

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作者 文艳晖 杨鑫 +1 位作者 龙志强 黄号凯 《机车电传动》 北大核心 2016年第6期14-20,共7页

非接触式供电技术由于避免了供电电源与列车的直接接触,可有效解决断线、接触电火花、线路磨损、雷击干扰断电、意外触电等接触式供电方式存在的弊端,满足线路规划对沿线景观的要求,并有利于解决供电设备的冗余性和安全性问题,有效提高... 非接触式供电技术由于避免了供电电源与列车的直接接触,可有效解决断线、接触电火花、线路磨损、雷击干扰断电、意外触电等接触式供电方式存在的弊端,满足线路规划对沿线景观的要求,并有利于解决供电设备的冗余性和安全性问题,有效提高供电系统的可靠性,为轨道交通领域传统供电方式的改进提供了新思路、新方法。简要分析了目前该领域3种主要技术方案的原理及研究现状,并聚焦于轨道交通领域"电磁感应耦合"技术方案展开论述,对已有的典型应用范例进行详细分析,并对中速磁悬浮列车采用该技术的可行性进行思考。 展开更多

关键词 供电系统 非接触供电 电磁感应 轨道交通 中速悬磁浮列车

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