基于MATLAB的地铁列车牵引模型研究及其仿真
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆牵引制动工况仿真分析摘要：地铁作为城市交通系统中的重要组成部分，其运营安全性和效率对城市交通运行有着重要影响。
地铁车辆的牵引制动工况是地铁运行中的重要环节，对地铁列车的安全性和运行效率有着直接影响。
本文基于仿真技术对地铁车辆的牵引制动工况进行了分析，通过对牵引制动工况的仿真研究，为地铁运营安全性和效率提供了重要参考。
关键词：地铁车辆；牵引制动；仿真分析；安全性；效率一、引言二、牵引制动工况的影响因素1. 牵引系统地铁车辆的牵引系统是影响牵引制动工况的重要因素之一。
牵引系统的性能和状态直接影响着地铁列车的牵引和制动效果。
牵引系统的动力输出和牵引力的控制能力对列车的起动和制动过程起着重要作用。
2. 制动系统3. 轨道条件地铁车辆的牵引制动工况还受到轨道条件的影响。
不同的轨道条件对车辆的运行速度、摩擦系数和制动距离等参数会产生不同的影响，因此轨道条件是影响牵引制动工况的重要因素之一。
4. 环境因素为了深入研究地铁车辆的牵引制动工况，本文建立了一套牵引制动工况的仿真模型。
该模型考虑了牵引系统、制动系统、轨道条件和环境因素等多个因素对牵引制动工况的影响，并采用了基于物理学原理的数学模型来描述地铁车辆的运行状态和性能参数。
牵引系统模型考虑了牵引逆变器的输出特性、电机的动力输出特性和牵引力分配策略等因素，并采用了基于电气和力学原理的数学模型来描述牵引系统的运行状态和性能参数。
轨道条件模型考虑了轨道的曲线和坡道等因素对列车运行的影响，并采用了基于力学原理的数学模型来描述轨道条件对牵引制动工况的影响。
基于上述的牵引制动工况的仿真模型，进行了一系列的仿真分析，以研究不同因素对地铁车辆的牵引制动工况的影响。
通过仿真分析得到了地铁车辆在不同工况下的牵引制动性能指标，包括牵引力、制动力、牵引加速度、制动延迟等参数，为地铁车辆的运行状态和性能提供了重要的参考。
3. 牵引制动优化通过对仿真分析结果的分析，发现了影响地铁车辆牵引制动性能和效率的关键因素，并提出了一些优化措施，以提高地铁车辆的牵引制动性能和效率。
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆牵引制动工况仿真分析【摘要】本文主要针对地铁车辆牵引制动系统进行仿真分析，通过对牵引制动系统的概述和工作原理进行解析，介绍仿真方法与建模过程，并对仿真结果进行详细分析，探讨参数优化与改进方向。
最后总结地铁车辆牵引制动工况的仿真分析成果，阐述研究的意义，并展望未来研究方向。
通过本文的研究可以为地铁车辆制动系统的改进提供重要参考，提高地铁运行的安全性和效率，为未来的研究和发展提供有益启示。
【关键词】地铁车辆、牵引制动、仿真分析、工况、系统概述、工作原理、仿真方法、建模、结果分析、参数优化、改进方向、总结、研究成果、展望、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍地铁是一种快速、便捷的城市交通工具，在现代城市化进程中发挥着重要作用。
地铁车辆的牵引制动系统是地铁运行安全和效率的关键因素之一。
随着城市人口的增加和交通需求的增长，地铁系统的运行负荷也在不断增加，因此地铁车辆的牵引制动系统的性能和稳定性显得尤为重要。
地铁车辆的牵引制动系统在车辆运行过程中起着至关重要的作用，直接影响到车辆的牵引能力和制动效果。
对地铁车辆的牵引制动工况进行仿真分析，可以帮助工程师们更好地了解系统运行状况，发现潜在问题并加以改进优化，从而提高地铁车辆的运行安全性和效率。
本文旨在对地铁车辆的牵引制动工况进行仿真分析，通过对牵引制动系统的概述、工作原理、仿真方法与建模、仿真结果分析以及参数优化与改进方向的探讨，总结地铁车辆牵引制动工况的特点和规律，为地铁系统的运行和管理提供理论支持和技术指导。
通过对研究成果和意义的分析，展望未来地铁车辆牵引制动系统的研究方向，为地铁系统的安全、高效运行做出贡献。
1.2 研究意义地铁车辆牵引制动系统是地铁运行中至关重要的一个部分，它直接关系到地铁列车的运行安全和效率。
对地铁车辆牵引制动工况进行仿真分析具有重要的研究意义。
通过对地铁车辆牵引制动系统的仿真分析，可以深入了解系统的工作原理和性能特点，为系统优化提供技术支持。
地铁车辆牵引制动工况仿真分析
地铁车辆牵引制动工况仿真分析【摘要】本文主要对地铁车辆牵引制动工况进行仿真分析。
在首先介绍了研究背景，指出地铁车辆制动系统在实际运行中的重要性；然后阐明了研究目的，即通过仿真分析来优化牵引制动系统性能；最后阐述了研究意义，即提高地铁车辆运行的安全性和效率。
在依次介绍了地铁车辆牵引制动系统概述、仿真模型建立、仿真参数设定、仿真结果分析以及牵引制动系统性能优化。
最后在结论中，对地铁车辆牵引制动工况仿真分析进行总结，并展望未来的研究方向。
通过本文的研究，可以为地铁车辆的牵引制动系统设计和优化提供参考和指导。
【关键词】地铁车辆、牵引制动、仿真分析、工况、系统概述、模型建立、参数设定、结果分析、性能优化、总结、展望、研究背景、研究目的、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景地铁作为城市重要的公共交通工具，在城市的交通运输系统中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快和人口数量的增加，地铁运输系统的负荷也变得越来越重。
在地铁运输系统中，地铁车辆的牵引制动系统是确保列车安全运行的核心部件之一。
牵引制动系统的性能不仅关系到列车的运行效率和节能性，还直接关系到乘客和乘务人员的安全。
由于地铁车辆在运行过程中会受到复杂多变的外部环境和载荷影响，牵引制动系统的工作工况也会受到很多因素的影响。
对地铁车辆牵引制动系统的工况进行仿真分析，可以帮助我们更好地了解牵引制动系统在不同工况下的性能特点，为系统的优化提供理论依据。
本研究旨在通过地铁车辆牵引制动工况仿真分析，深入探讨牵引制动系统在不同工况下的性能变化规律，为地铁运输系统的安全高效运行提供技术支持和参考。
通过对地铁牵引制动系统的仿真分析，可以为地铁运输系统的安全运行和节能减排提供重要的理论支持。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对地铁车辆牵引制动工况进行仿真分析，深入探讨牵引制动系统的性能和稳定性。
具体包括分析地铁车辆的牵引和制动过程中的动力性能、能耗情况以及制动距离等重要参数。
CRH2型高速列车牵引电机建模设计
CRH2型高速列车牵引电机建模设计摘要：牵引电机是高速列车的心脏，由于长期运行且工作环境相对恶劣，牵引电机本体故障成为高速列车常见的故障源，并影响高速列车的可靠运行。
在高速列车实际运行时，为了让系统稳定运行，需要在系统中引入反馈控制，如转速反馈、电流反馈等装置，因此相对于开环结构来讲，研究闭环结构下高速列车牵引电机的故障诊断更有实际意义。
本文以CRH2型高速列车牵引系统作为研究对象，通过matlab对其牵引电机在闭环结构下建模仿真，分析其正常运转下速度响应曲线，方便后续通过对比曲线图对电机模型进行故障诊断及相关分析。
关键词：牵引电机；闭环控制；建模仿真前言：高速列车最主要的动力来源是牵引系统，而它的牵引电机更是整个系统的核心。
牵引电机把机械能和电能相互转化以此来实现列车的制动跟牵引行驶，然而牵引电机在列车行进过程中长期运转加上环境因素的影响导致电机磨损，使出现故障的概率提升，性能和寿命都大大降低。
牵引电机倘若出现故障，所造成的后果会是极其严重的。
所以我们有必要加强对高速列车牵引电机进行建模，方便后续故障诊断分析研究，降低出行安全隐患。
一、模型设计策略高速列车在实际情况中行驶的时候，通过在系统中引进反馈控制加强系统的稳定运行，比如电流跟转速反馈等。
相对于开环结构来讲，研究闭环结构下高速列车牵引电机的故障诊断更有实际意义，然而跟开环结构相比，闭环结构的复杂性就比开环结构明显的多，在本次设计中，主要的研究对象是CRH2型高速列车牵引系统，将牵引电机的闭环结构在MATLAB中建模仿真，分析其正常运转下速度响应曲线。
1.1逆变器模块脉宽调制技术是牵引电机中逆变器的主要作用，将直流电压转换成高频高压交流电。
在MT205型牵引电机中，其逆变器的输入端为中间的直流电压环节，为实现脉宽调制可以利用绝缘栅双极性晶体管（IGBT）或者电力电场效应晶体管（IPM），最后输出牵引电机的三相交流电。
然而其逆变器并非线性的子系统，不过它可在一定的工作单位中可视为线性的。
基于Matlab面向对象编程的电气化铁路牵引仿真算法实现
限速值
坡道数据表 （pd_talbe）： 坡度（‰）
坡长
Hale Waihona Puke 坡道末端 限速值里程
曲线数据表 曲线半径 曲线起点 曲线长度 限速值
（qx_table）：
限速数据表 限速里程 限速里程
（xs_table）：
起点
终点
限速值
应用 Matlab 构建机车、车辆类，如图 3 所示。
采用 UML 类图简明直观展示了类的构建方法，及
Key words: Matlab; object oriented programming; traction calculation; electrified railway
中图分类号：U223.2
文献标识码：B
文章编号：1007-936X(2021)01-0088-03
0 引言
Matlab 在电气工程及牵引供电系统计算中应 用广泛，尤其是在电路网络模型的构建、方程求解、 数据处理等方面，具有简单、智能、高效等优点。 由于牵引计算专业性强、模型复杂、数据量大，早 期通过编写脚本语言进行的计算多采用过程式的 编程，但是面对系统规模的增加，用户数据交互频 繁，这种过程式编程在模型创建、算法分析、数据 交互等方面局限性很大，无法满足工程需求。如果 采用面向对象的编程（OOP）方式，将极大地简化 整个工程的仿真计算，降低计算难度。
技术交流
电气化铁道
2021 年第 1 期
DOI：10.19587/ki.1007-936x.2021.01.020
基于 Matlab 面向对象编程的电气化铁路牵引仿真算法实现
白小伟，段成刚，郭 磊
摘 要：本文应用 Matlab 面向对象编程进行电气化铁路牵引仿真计算，研究列车牵引计算的建模方法，探索
地铁车辆牵引制动模型及工况仿真研究
地铁车辆牵引制动模型及工况仿真研究
地铁车辆动力学设计提供参考，提升地铁车辆运行安全性。
文章首先分析地铁车辆的牵引制动模型构建，确定地铁车辆运行稳定性指标。
在此基础上，对地铁车辆牵引制动工况进行仿真研究，并对仿真结果进行比较分析，为地铁车辆设计提供依据。
关键词：地铁车辆；牵引制动；工况仿真
在城市路面交通压力与日俱增的情况下，地铁建设任务紧迫，并成为人们日常交通出行的新选择。
在地铁车辆运行过程中，牵引动力系统设计对其运行安全性和稳定性有直接影响，而且对地铁车辆进行动力学分析计算具有较高难度，需要采用牵引制动工况仿真方法，验证各项指标参数，确保设计方案的合理性。
1地铁车辆牵引制动模型
1.1动力学仿真模型。
在惰行工况下，对地铁车辆进行动力学仿真研究，主要以车辆垂向、横向的动力学指标作为计算对象。
可以直接采用标准惰行工况模型完成常规动力学性能指标的计算工作。
但是如果要对地铁车辆的纵向动力学性能、悬挂部件纵向力进行仿真计算，则需要引入牵引制动工况仿真模型。
在构建地铁车辆牵引制动模型的过程中，需要从地铁车辆的转向架采集模型参数。
以国内应用较多的某型号地铁车辆转向架为例，构建的整车模型具体包括一系悬挂、二系悬挂、轮对和车体等部分。
其中，一系悬挂为轴箱的V型弹簧，二系悬挂由横向和垂向减震器、中心牵引装置、抗侧滚扭杆等部分组成。
此外，仿真模型的轨头。
上海地铁2号线测试及牵引计算仿真研究
上海地铁2号线测试及牵引计算仿真研究合作单位：上海工程技术大学城市轨道交通学院上海地铁运营有限公司车辆分公司第一部分 理论资料储备0 引言为了研究城市轨道车辆制动节能机理及其关键技术，为我校城市轨道学院制动节能实验室的建设奠定理论基础，课题组成员于07年6月8日在地铁运营有限公司车辆分公司龙阳路基地的技术人员大力配合下，在2号线运行过程中在线进行了针对电阻制动和实时转矩与功率的测试。
在测试之前，课题组调研收集了地铁2号线牵引负载方面的相关资料作为后期仿真研究储备。
1 车辆配置简介上海地铁2号线所有车辆是由德国AEG-Welting-House 公司牵头下的德沪地铁集团(GSMG)所设计制造。
车辆共有A,B,C 3种类型。
A 车为带司机室拖车，置于列车两端；B 车与C 车为4轴动车，每根轴由一台三相鼠笼式异步牵引电动机驱动。
B 车带受电弓，将电能送到B 车与C 车的牵引系统中。
接触网电压额定值为DC 1500V ，电压变动范围最大为1800 V ，最小为1000 V 。
最小营运单元为6车编组，即按A+B+C+C+B+A 组合方式联挂；客流量大时采用8车编组，即按A+B+C+B+C+C+B+A 组合方式联挂。
每辆动车上分别装有一台两点式电压型逆变器，将架空的1500 V 直流电以变压变频(VVVF )模式转为三相交流电同时为4台牵引电机供电。
每辆动车上装有2组装向架。
每一转向架均装置2台(额定功率为190 kW)交流异步电机。
每一台电机各自驱动一根车轴。
车辆主要技术参数如表1[1]。
表1 上海地铁二号线车辆主要技术参数2 车辆运行特性列车最高运行速度(b v )为80km/h(列车上所有设备都按此b v 设计)；平均起动加速度(a)为0.9m/s,；平均制动减速度(a)为-1.0m/s,；紧急制动减速度(a)为-1.3 m/s'；旅行速度(VT)为35km/h [2]。
3 剩余加速度的设置根据牵引计算的有关规定，为使列车能达到最高运行速度(m ax v )，应当使max v v =时,列车仍必须有一定的剩余加速度；否则当max v v =时，若要求加速度为零，列车要运行很长的距离，速度方能趋近m ax v 。
基于MATLAB平台的轨道车辆动力学研究软件的开发和应用的开题报告
基于MATLAB平台的轨道车辆动力学研究软件的开发和应用的开题报告一、选题背景随着城市化进程的发展，轨道交通发展成为现代城市发展的必然趋势。
轨道车辆动力学研究是轨道交通系统建设中的重要环节，可以提高轨道交通系统运行的安全性、舒适性和运营效率。
因此，开发一款基于MATLAB平台的轨道车辆动力学研究软件具有重要的研究和应用价值。
二、选题意义1. 提高轨道交通系统安全性轨道交通系统是人们出行的重要方式，安全性是重中之重。
轨道车辆动力学研究软件可以对轨道车辆的运行状态进行精准的分析和预测，从而提高轨道交通系统的安全性。
2. 提高轨道交通系统舒适性乘客体验是轨道交通系统是否受欢迎的重要因素之一，轨道车辆动力学研究软件可以对轨道车辆的舒适性进行评估和优化，从而提高乘客的出行体验。
3. 提高轨道交通系统运营效率轨道车辆动力学研究软件可以对轨道车辆的运行数据进行分析和处理，从而优化运行策略，提高轨道交通系统的运营效率，节省成本并提高盈利水平。
三、研究内容1. 基于MATLAB平台的轨道车辆动力学模型的建立根据轨道车辆的运行机理和原理，建立轨道车辆动力学模型，包括运动学模型、动力学模型、强制响应模型、自由响应模型，为轨道车辆动力学研究提供理论基础和数学模型。
2. 轨道车辆动力学仿真软件的开发基于MATLAB平台，开发一款轨道车辆动力学仿真软件，实现轨道车辆运行状态的数值模拟和可视化，包括动态模拟、响应分析、模型优化、数据处理等功能模块，为工程师和研究人员提供便捷的仿真工具。
3. 轨道车辆实例应用将该轨道车辆动力学仿真软件应用于实际轨道交通系统中，对轨道车辆的运行状态进行分析和优化，提高轨道交通系统的安全性、舒适性和运营效率。
四、预期成果1. 建立轨道车辆动力学模型，为轨道车辆动力学研究提供理论基础和数学模型。
2. 开发一款基于MATLAB平台的轨道车辆动力学仿真软件，为工程师和研究人员提供便捷的仿真工具。
3. 实现轨道车辆的运行状态的数值模拟和可视化，可以对轨道车辆的运行状态进行分析和优化。
基于MATLAB的地铁牵引三电平逆变器仿真
基于MATLAB的地铁牵引三电平逆变器仿真目的：定性的分析三电平逆变器在地铁牵引供电系统中的应用。
方法：分析了逆变器在地铁牵引系统中的作用，介绍了基于SVPWM算法的二极管中点嵌位式三电平逆变器的工作原理及相对应的算法，并使用MATLAB2017a/Simulink 对三电平逆变器进行仿真。
结果：逆变器三相输出电压为标准三相电压，负载电压可趋向于标准三相电，通过低通滤波可使输出相电压趋向于平滑。
结论：基于SVPWM算法的二极管中点嵌位式三电平逆变器具有一定的可靠性，能够较好地满足电力牵引工程需要。
标签：三电平逆变器；牵引供电系统；SVPWM算法；SimulinkAbstract：Objective：to qualitatively analyze the application of three-level inverter in metro traction power supply system. Methods：the function of inverter in metro traction system is analyzed. The principle and algorithm of diode neutral spot embedded three-level inverter based on SVPWM algorithm are introduced. The three-level inverter is simulated by MATLAB2017a/Simulink. Results：the output voltage of inverter is standard three-phase voltage，the load voltage can tend to standard three-phase voltage，and the output phase voltage can be smoothed by low-pass filter. Conclusion：the three-level inverter based on SVPWM algorithm has certain reliability and can meet the needs of electric traction engineering.Keywords：three-level inverter；traction power supply system；SVPWM algorithm；Simulink1 概述地铁作为一种安全绿色的城市轨道交通方式，不仅解决了大中型城市交通拥堵问题，而且为人们出行带来了极大便利。
MATLAB在城市交通规划与交通流量预测中的应用与仿真模拟方法
MATLAB在城市交通规划与交通流量预测中的应用与仿真模拟方法交通拥堵成为了当今城市面临的一个重要问题，影响着人们生活的方方面面。
为了解决这一问题，城市交通规划与交通流量预测变得至关重要。
而MATLAB作为一种强大的科学计算软件，可以提供丰富的工具和方法来支持这一领域的研究与工作。
本文将介绍MATLAB在城市交通规划与交通流量预测中的应用与仿真模拟方法。
一. 交通规划1.地铁线路规划地铁交通是现代城市交通系统中不可或缺的一部分。
而利用MATLAB可以进行地铁线路规划的仿真模拟。
通过对城市的地理数据、人流数据和公共交通数据进行分析，可以建立地铁网络的拓扑结构，并使用MATLAB的优化算法对地铁线路进行优化。
通过不断的迭代优化，可以得到更加合理且高效的地铁线路规划。
2.道路规划道路规划是城市交通规划的重中之重。
利用MATLAB，可以通过对城市道路网络的分析，建立道路网络模型，并利用最短路径算法来实现道路规划。
该方法可以在考虑交通流量、道路容量和行车速度等因素的基础上，找到最佳的路径，从而改善道路拥堵状况。
二. 交通流量预测1.车辆流量预测车辆流量预测是交通管理和规划中的重要任务之一。
利用MATLAB可以对城市道路网络进行建模，并使用自回归(AR)模型或神经网络模型等来进行车辆流量的预测。
通过分析历史车辆流量数据和相关的影响因素，可以建立预测模型，提前预测未来某一时刻或某一区域的车辆流量变化情况，为交通管理和规划提供科学依据。
2.公交乘客流量预测公交系统是城市交通中最重要的交通方式之一。
而公交乘客流量的预测对于公交线路的优化和车辆的调度至关重要。
利用MATLAB可以利用历史乘客流量数据进行分析，建立预测模型，预测未来某一时刻或某一区域的公交乘客流量变化情况。
这样可以帮助交通管理部门合理安排公交线路和车辆数量，提高公交系统的效率。
三. 仿真模拟方法1.基于Agent的交通仿真Agent-based modeling (ABM) 是一种广泛应用于交通领域的仿真方法。
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地铁作为城市电网的一个用户, 一般直接从城市电网获取 电能, 地铁电能的消耗主要是牵引供电系统和动力照明供电系 统。 牵引供电系统中的牵引变电所将三相高压交流电转换成电 动车辆使用的低压直流电。 动力照明供电系统提供车站和区间 各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和 通 信 、 信号 、 自动化等设备电源,它由降压变电所和动力照明配电线路组成。 地铁列车用电负荷不同于一般电网用电负荷。 由于地铁线路上 运行列车的位置和数量不断变化, 且随着时间和线路情况的变 化,列车用电负荷的大小具有较大差异。 而且牵引负荷受地铁运 营的影响,一天时间里车流密度不相同,因此需要对地铁牵引负 荷进行专门研究。 文献[1]对地铁负荷建模进行了研究,并分析 了地铁负荷对城市电网能耗和电能质量的影响;文献[2]对直流 牵引供电系统进行了仿真研究并验证了系统动态模型和分析方 法的正确性;文献[3]对地铁电动车组运行模型进行 了 研究, 在 列车三种运行工况下提出了列车运行时 间和距 离 的计算 方法 。 本文在以上地铁列车运行研究的基础上, 重点研究分析地铁运 行及其牵引功率变化特性, 在分析地铁牵引负荷特性对城市电 网影响的同时,研究其再生制动能量的利用。 1 地铁牵引负荷建模 1.1 地铁牵引负荷理论研究 地铁列车的牵引性能取决于给定速度下的加速能力, 其牵 引特性曲线如图 1 所示。
图 1 列车牵引特性曲线
列车牵引特性曲线主要分为三个阶段,即恒牵引力区、恒定 功率区和自然特性区。 列车在起动开始到某一速度内为恒牵引 力区,列车具有恒定的牵引力,速度逐渐变快 , 牵引功 率 逐 渐 增 大。 当牵引功率达到最大值之后,列车进入恒定功率区,牵引电 机电压保持恒定,牵引力与速度成反比,牵引功率保持不变。 当 列车速度达到最大后,牵引电机电压保持恒定,牵引力与速度平 方成反比,采取降低功率的方法减小列车的运行速度,这一区域 为自然特性区。 综上所述,列车运行到恒力区终端时,列车的牵 引功率达到最大。 1.2 列车运行动力方程 地铁列车的运行工况可分为 3 种:牵引、惰行和制动。 根据 线路情况和列车运行要求, 地铁列车有三种运行工况: 牵引状 态、惰行状态和制动状态。 1)牵引状态:作用于电动车组上的力有 动 车 牵引 力 和 列 车 运行阻力,其单位合力为:Fc=Fq-Fr; 2)惰力状态:作用于电动车组上的只有运行阻力,其单位合 力为:Fc=-Fr; 3)制动状态:作用于电动车组上的力有 运 行 阻力 和 列 车制 动力,其单位合力为:Fc=-(Fz+Fr)。 其中,Fc 为单位合力;Fq 为单位牵引力;Fr 为单位阻力,包括 单位基本阻力和单位附加阻力(坡道附加阻力与曲线附加阻力之 和);Fz 为单位制动力。 作用于电动车组的合力大小和方向决定 着电动车组的运动状态。 也就是说, 当 Fc>0 时, 加速运行;当 Fc<0 时,减速运行;当 Fc=0 时,匀速运行。 当 列 车 从 静 止 启 动 加 速通 过 接 触 网 获取 电 能开 始 牵引 运 行,牵引机械功率 Pk=Fq · v。 当列车速度达到额定速度,列车匀速 运行, 此时牵引力等于阻力, 在阻力不变的情况下牵引功率恒 定。 当列车进站前或下坡运行时,列车进入惰行区间,列车牵引 力为 0,牵引功率变为 0。 当列车马上进站时,需要制动运行,在 动力制动工况下,又分为再生制动和电阻制动两种模式:再生制 动时,列车动能转化为电能回馈至电网,此时 , 回 馈电 功 率 扣 除 电 动 车 组 消耗 的 辅 助 功 率( 正 值 ):Ps=Fb · v-P2; 电 阻 制动 , 直接 将列车动能转化的电能经过损耗电阻消耗。 因此再生制动能力
《工业控制计算机》2017 年第 30 卷第 12 期
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基于 MATLAB 的地铁列车牵引模型研究及其仿真
Research and Simulation of Subway Traction Model Based on MATLAB 谷 峰 1 王耀辉 2 湛
2 包钢钢联股份有限公司计量管理处,内蒙古 包头 014000)
Abstract押In this paper熏the traction and braking characteristics of subway traiy traction load is studied in detail.Simulation of subway train operation is carried out by MATLAB / SIMULINK real-time simulation tool. Keywords押subway熏power supply熏AC / DC system熏traction熏brake熏MATLAB / SIMULINK.
40 的利用可以避免能源的浪费。 以上只是在列车运行理想状态下从 启动到定速,再到制动的运行情况,而实际情况是列车在经过不 同的轨道坡度和转弯时会随时牵引加速和制动运行。 因此列车从 电网吸收电能和回馈电能会在列车的整个运行过程中随时改变。 列车运动方程建立的基础是将列车视为刚性系统, 利用系 统动能定律可以推导出来。 列车的动能分为两部分:一部分是列 车线性运动的动能;另一部分是列车旋转部分的转动动能。 其 中 Ek 为 列 车的 动 能 ;M 为 列 车 质 量 ;J 为 列 车 转 动 部分 的转动惯量,t · m2;ω 为列车旋转部分的角速度,rad / s。 Rn 为列 车轮旋转半径,m。 用回转质量系数 Gc 表示回转动能 折算 质 量 与 电 动车 组 质 量之比,即:
锋 1 (1 南京南瑞继保电气有限公司,江苏 南京 211102;
摘要:随着我国城市轨道交通的快速发展,地铁供电给城市电网带来的影响也越来越受到关注。 地铁车辆各站间运行 时间一般为 2~5min,处于频繁启动和制动状态,其牵引负荷呈现出非线性、随机性、时变性等特点。 相对于电网中的其它负 荷而言,地铁负荷具有其特殊性。 首先分析了地铁列车的运行牵引、制动特性,对地铁牵引负荷理论进行详细研究,确定负 荷建模的参数,获取相应的有效数据,并制定了相应的数据处理方案,并通过 MATLAB / SIMULINK 实时仿真工具对地铁列 车运行进行模拟研究。 关键词:地铁,供电,交流 / 直流系统,牵引,制动,MATLAB / SIMULINK