分析邻域分布式动力高速动车组预测制约与动态仿真网

论文导读：
摘要：近几年来，我国铁路系统经历了大规模的建设和技术提升。越来越多的CRH型号的高速动车组运转在多条专用客运线上。根据国家铁路中长期进展规划，到2020年底，我国将建成覆盖全国大部分地区长达18000公里的运营速度达时速350公里的高速专用客运线。各国进展高速列车的经验表明，分布式动力的动车组是高速列车的进展走势。中国的CRH(“和谐号”)是由电动车组组成，每个电动车组包括一个具有动力的动车和一个无动力的拖车。由于分布式动力，与传统的单一火车头动力牵引系统相比，系统的建模和制约器设计仍有许多新的不足亟待解决。针对动力分散的情况，本论文进行了纵向动力学建模，设计预测制约器，并给出动力优化的案例。在已有的高速动车组的模型的基础上，对其纵向动力学模型进行了浅析，并探讨了常见运用在高速动车组上的制约策略，为后续的建模和制约器设计打下基础。介绍了动车组一般的受力类型，并浅析了一个八节编组的CRH2型动车组的受力情况，由此导出了一个通用的动车组的纵向动力学的非线性模型。由于建好的动车组的纵向动力学为非线性模型，探讨了非线性模型的线性化，并在线性化的纵向动力学模型基础上进行了预测制约的设计。并将预测制约器的算法与MATLAB仿真验证算法的可行性。考虑到基于全局目标函数的预测制约器，网络负载大，不便于工程运用，以两个方面进行了预测制约器算法的调整：一个是基于局部目标函数，每个局部子系统有自己的性能指标进行滚动优化，另一个是基于邻域目标函数，子系统之间的相互联系为邻域进行滚动优化。并且通过MATLAB仿真验证其算法有效性。以MATLAB/Simupnk为基础，加上Simpack中提供的列车模块和与MATLAB交互的接口，搭建的算法验证平台，实现高速动车组的三维可视化仿真。关键词：CRH论文预测制约论文分布式动力论文邻域论文SIMPACK论文
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ABSTRACT5-7
目录7-9
第一章 绪论9-17

1.1 探讨背景和作用10-12

1.1 探讨背景10-11

1.2 探讨作用11-12

1.2 分布式动车组的探讨近况12-14

1.2.1 国外探讨近况12-13

1.2.2 国内探讨近况13-14

1.3 高速动车组模型及制约策略概述14-16

1.3.1 高速动车组模型概述14-15

1.3.2 高速动车组制约策略概述15-16

1.4 本论文的主要探讨内容与论文结构16-17

第二章 高速动车组模型及其浅析17-30

2.1 引言17

2.2 高速动车组的受力情况浅析17-25

2.1 动车组运转牵引力18-19

2.2 动车组运转阻力19-24

2.1 动车组运转基本阻力19-22

2.2 动车组运转附加阻力22-24

2.3 动车组制动力24-25

2.3 高速动车组建模历程25-29

2.3.1 高速动车组受力浅析26-27

2.3.2 高速动车组动力模型27-29

2.4 本章小结29-30

第三章 高速动车组的预测制约30-42

3.1 引言30

3.2 高速动车组线性化模型30-34

3.

2.1 非线性系统线性化策略30-32

3.

2.2 高速动车组非线性模型的线性化32-34

3.3 高速动车组预测制约器设计34-39

3.1 预测制约的基本原理34-35

3.2 基于状态空间模型的预测制约器设计35-39

3.4 高速动车组的预测制约仿真39-41

3.5 本章小结41-42

第四章 高速动车组分布式预测制约42-57

4.1 引言42-43

4.2 基于局部优化的分布式预测制约43-48

4.

2.1 局部模型建立43-44

4.

2.2 基于局部优化的分布式预测制约及仿真44-48

4.3 基于领域优化的分布式预测制约48-56
4.

3.1 邻域定义48

4.

3.2 邻域优化的预测制约设计48-51

4.

3.3 基于领域优化的分布式预测制约仿真51-56

4.4 本章小结56-57
第五章 高速动车组可视化仿真 SIMPACK 平台57-71

5.1 引言57

5.2 基于 SIMPACK 建立动车组外观模型57-63

5.

2.1 SIMPACK 软件系统介绍5论文导读：上一页12

8-59
5.

2.2 SIMPACK 中动车组模型介绍与制作59-63

5.3 基于 SIMPACK 软件的可视化平台63-64
5.

3.1 基于 MATLAB/SIMPACK 的动车组可视化仿真环境64

5.4 基于 SIMPACK 平台的动车组可视化仿真64-70
5.

4.1 SIMPACK 的设置65-67

5.

4.2 动车组 SIMPACK 预测制约可视化仿真67-70

5.5 本章小结70-71
第六章 全文总结与展望71-73

6.1 本论文的主要工作和贡献71-72

6.2 未来工作展望72-73

参考文献73-78
致谢78-79
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文79
申请专利79
参与课题79-81