Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Пясик Михаил Соломонович

Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения
<
Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пясик Михаил Соломонович. Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения : Дис. ... канд. техн. наук : 05.22.07 : Москва, 2003 101 c. РГБ ОД, 61:04-5/65-4

Содержание к диссертации

Введение

1 Опыт разработки энергооптимальных микропроцессорных систем управления ЭПС . 6

1.1. Развитие систем автоведения. 6

1.2 Система автоведения поезда ЧС-200 разработки МИИТ 7

1.3 Система автоведения с функцией экономии энергии на поезде ICE Л О

1.4 Энергосберегающая система автоматического отключения тяги для мотор-вагонного подвижного состава голландских железных дорог. 13

1.5 Современные системы автоведения пригородных электропоездов . 13

2 Общие технические требования к системам автоведения пассажирских электровозов . 17

2.1 Функциональные возможности автоведения пассажирских электровозов. Назначение системы. 17

2.2 Микропроцессорные системы сбора и обработки информации -базовые составляющие создания систем автоведения ЭПС . 22

2.3. Аппаратное обеспечение систем автоведения, включая систему датчиков. 24

2.4 Выбор и адаптация системного программного обеспечения. 26

2.5 Общая структура системы автоведения электровоза. 28

3 Техническая реализация системы автоведения применительно к пассажирскому электровозу ЧС-7 33

3.1 Структура и схема системы автоведения электровоза, центральный вычислитель системы, датчики. 33

3.2 Программное обеспечение и операционная система. 37

3.3 Основные алгоритмы программы автоведения 42

3.4 Автоматический подбор позиций контроллера машиниста при реализации оптимальной траектории движения . 49

3.5 Коррекция координаты местоположения поезда па участке. 55

4 Методы и средства для испытания систем автоведения электровозов 59

4.1 Особенности системы сбора и обработки информации для пуско-наладочных испытаний систем автоведения ЭПС. Их техническая реализация. 59

4.2 Методика проведения испытаний. 70

4.3 Результаты испытаний системы автоведения электровоза ЧС-7 на экспериментальном кольце ВНИИЖТ и на участке Московской ж.д. 76

5 Устройство ограничения тяговых и тормозных усилий для электровозов переменного тока с плавным регулированием напряжения на тяговых двигателях . 81

5.1 Актуальность проблемы ограничения сил тяги и электрического торможения грузовых электровозов. 81

5.2 Принцип и схема устройства ограничения сил тяги и торможения. 82

5.3 Результаты испытаний устройства на участке Карталы-Магнитогорск Южно-Уральской ж.д. 87

Выводы. 95

Список литературы 96

Введение к работе

Одним из основных направлений экономии энергоресурсов на железнодорожном транспорте на сегодняшний день является экономия электроэнергии на тягу поездов. Это обусловлено долей расхода электроэнергии на тягу поездов в общей структуре эксплуатационных расходов. Так в 2002 году затраты электроэнергии на тягу составили 42% от всех потребленных топливно-энергетических ресурсов. При доле стоимости ТЭР в общесетевых эксплуатационных расходах около 12% затраты на электроэнергию на тягу поездов составили около 5% . В натуральных показателях это составило 14,1 млрд. кВтч. или 19,8 млрд. руб.

С учетом значимости этого МПС РФ принята комплексная программа ресурсосбережения, объединяющая наиболее прогрессивные энергосберегающие технологии. Одним из основных направлений энергососбережения является использование для вождения поездов энергооптимальных режимных карт. При высокой эффективности этого мероприятия, получение максимального эффекта сдерживается тем, что выполнение рассчитанной заранее траектории движения не обеспечивается в случае значительных изменений условий пропуска поездов: наличием вынужденных неграфиковьгх остановок, движением на желтые сигналы светофоров, дополнительными ограничениями скорости.

Энергооптимальные режимные карты рассчитываются перед поездкой с учетом постоянных и временных ограничений скорости, заданного времени хода по участку и данных о составе поезда. Траектория движения при этом представляется в виде непрерывной зависимости скорости от пути или таблицы с указанием режимов движения, координат начала и конца выбега и величины скорости стабилизации [33]. При соблюдении этих рекомендаций гарантируется минимум расхода энергии на тягу. Если реальные условия движения отличаются от расчетных, эффект от применения энергооптимальной режимной карты снижается.

С учетом этого наибольший эффект экономии электроэнергии на тягу поезда можно получить с помощью системы, в которой по мере реализации первоначального рассчитанной траектории и изменения условий пропуска обеспечивается перерасчет траектории на оставшийся отрезок пути.

В комплексном отделении ТПЭ ВНИИЖТ под руководством д.тгн. МугинштеЙпа JLA. старшим научным сотрудником Ябко И.Л, с участием автора выполнена разработка и адаптация к условиям работы в локомотивных депо аппаратно-программных комплексов по расчегу энергоопшмальных режимных карт, которые позволяют рассчитывать траекторию движения поечда, обеспечивающую минимум затрат энергии ни тягу при ладанных: лремепи хода. составе посуда, профиле и плане пути и ограничениях скорости.

Использование программы построения з-н с pro оптимальных граекюрий движения поезда в системе автоведепия непосредственно на подвижном составе в составе системы автоведсния предъявляет дополнительные требования к программе, в первую очередь к ее быстродействию, компактности и надежности. В процессе разработки системы управления движением поезда автором совместно с Ябко И.А. была разработана такая, адаптированная к условиям работы на подвижном составе быстродействующая программа расчета энергооптимальных траекторий движения.

Работы по разработке и совершенствованию таких важных элементов систем автоведения, как датчики скорости, тока и напряжения, высоковольтные гальванические развязки, велись в отделении ТПЭ ВНИИЖТ с участием автора с 1987 года и по настоящее время. Отраслевым Центром Внедрения (ОЦВ) при непосредственном участии автора в решении технологических вопросов было организовано серийное производство такой аппаратуры. Это позволило в настоящее время тиражировать систему автоведения применительно к использованию на электровозе ЧС-7, в которой решается .задача расчета энергооптимальных траекторий движения в пропессе поездки, адаптированных к изменяющимся условиям пропуска поезда.

Использование системы автоведения со свойствами знері ооптимальности весьма актуально и для грузовых локомотивов. Вместе с тем вождение грузовых поездов повышенной массы и длины на участках со сложным планом и профилем пу їй ставит важнейшую задачу обеспечения допустимого по условиям безопасности уровня продольно-динамических сил в поезде.

Для решения этой задачи автором было разработано устройство для ограничения тяговых и тормозных сил на электровозах переменного тока с плавным регулированием напряжении. Это устройство может использоваться самостоятельно и как составляющая часть системы автоведения.

Современные системы автоведения пригородных электропоездов

Кроме того, требуется оповещение пассажиров о закрытии дверей и названиях, остановочных пунктов.

Для выполнения графика движения и достижения экономии электроэнергии необходимо рассчитать соответствующую траекторию движения. Большое количество коротких перегонон и малое число позиций контроллера, а также особенности системы управления электропоездом, определяют траекторию движения электропоезда как последовательность режимов «разгон - выбег - торможением. На более длинных перегонах реализовывается последовательность режимов с несколькими подключениями іяги, то есть режимы «разгон выбег - тяга - выбег ,., - выбег торможение». Также реализуется и поддержание скорости, например, при выполнении ограничения.

В созданной во БНИИЖТ системе автоведения электропоездов (САВПЭ] [3, 60], структура которой представлена на рис. 4. реализован механизм регулирования времени хода, основанный на предварительном расчете траекторий движения поезда для заданного расписания, обобщенной записи этих траекторий в виде таблиц коэффициентов, описывающих в обобщенных терминах точки перехода из тяги в выбег из выбега в торможение. При этом алгоритм реализации фиксированной скорости па длинных перегонах требует применения эвристических алгоритмов, отличных от основного алгоритма ведения по коэффициентам, что несколько снижает эффективность системы.

Такой подход позволил построить быстрый регулятор времени хода, при реализации которого весь процесс регулирования укладывается в один такт измерения/управления. При этом управляющая программа оказалась достаточно компактной и была реализована на доступных в то время процессорах 8086, которые впоследствии были заменены на процессоры S0336SX.

Система реализивывает функции торможения на желтый и красный сигналы светофоров и отработку всех, как введенных заранее, гак и заданных с клавиатуры системы ограничений скорости. Временные ограничения действую: от момента нажатия соответствующей кнопки на клавиатуре системы до ппеледуюіцего нажатия на кнопку отмены режима. Траектория от места отмены ограничения не меняет своего вида и корректируется исходя из оставшегося времени хода.

Значительное место в системе автоведения электропоезда занимает блок речевого информатора, который обеспечивает функции оповещения пассажиров о станциях» останопочных пунктах и закрытии дверей. Кроме того, речевой информатор, опираясь на показания датчика пути и скорости и АЛСН. оповещает машиниста о приближении к местам повышенной опасное! и, переездам, МОСТИМ, тоннелям, нейтральным вставкам/токоразделам, приборам ПОНЛБ, ДИСК, а также об ограничениях, скорости и изменение сигналов светофоров Эта функция, во-первых, повышает безопасность движения, а во вторых, облегчает труд локомотивной бригады, избавляя ее от необходимости передавать информацию в салон. В сип шах автоведения пассажирских и грузовых электровозов передавать такую информацию не нужно.

Создателям системы удалось полудіть подтвержденную опытными поездками и массовой эксплуатацией экономию энергии, В то же ьремя следуе г отметить, что при движении по длинным перегонам, например для ускоренных электропоездов на направлении Москва-Туяа. упрощенное описание іраекіорин движения двумя коэффициентами регулирования не позволяет получать достаточно эффективные режимы управления электропоездами. В связи с этим эффективность применения систем автоведения на таких полигонах снижается. Максимальным эффект может дать система автоведения с расчетом энергооптимальной траектории движения непосредственно на борту, учитываю!ним условия пропуска поездов.

Пассажирский электровоз отличается большим запасом силы тяги при отьосительно легком составе поезда и соответственно возможностями реализации значительных ускорений- Он эксплуатируется на длинных перегонах между остановками. К трудностям адаптащш систем авто ведения К известным типам пассажирских электровозов, в частности ЧС-7; относится недостаточное количество ходовых позиций в поле тяговых характеристик Предъявляются жеокие требования к соблюдению движения расписания с высокой точностью.

Заблаговременный расчет траектории дви-жения заранее, до поездки, па перегонах длиной, например 300 км, малоэффективен, так как необходимо учитывать число вагонов в составе, зависящее как от номера поезда, тале и от условий его формирования, а также условия пропуска поезда, связанные с локомотива к конкретному поезду и получения данных об ограничениях скорости движения на момент отправления этого поезда. Учет этих обстоятельств предполагает необходимость расчета траектории движения поезда непосредственно на борту в системе автоведения. Желательно иметь траекторию со свойствами энергооптимальности и обеспечения заданных времен хода.

Эн ергооптимальная траектория может быть определена в результате решения экстремальной задачи о выборе знеріетнчески оптимальной программы управления тягой и торможением локомотива, обеспечивающей минимум расхода энергии и заданное время хода[1, 5, 12, 14, 15].

Микропроцессорные системы сбора и обработки информации -базовые составляющие создания систем автоведения ЭПС

Основой систем автоведения является система сбора и обработки информации, контролирующая параметры локомотива и данные о движении, на базе которых вырабатываются управляющие воздействия, направленные на реализацию оптимальной траектории. Системы сбора информации имеют архитектуру «патчяк - гальваническая развязка - капал передачи данных -аналого-цифровой преобразователь — процессор сбора и первичной обработки данных — процессор окончательной обработки данных». Системы сбора данных могут иметь различия в архитектуре. Так например, преобразователь можеі быть обьединен с процессором первичной обработки сигнала, или первичная обработка данных может быть распределена по локальной полевой сети. Тем не менее, принципы построения систем сбора данных можно считать едиными R том смысле, что все элементы, перечисленные выше, должны присутствовать в системе в той или иной форме.

Во ВНИИЖТ накоплен большой опыт по созданию систем сбора данных для испытаний тягового злектроподвижного состава.

Разработка и многолетний опыт по использованию и совершенствованию систем сбора и обработки информации для испытаний локомотивов, в которых автор принимал непосредственное участие, позволяет сформулировать специальные требования к аппаратуре систем сбора и обработки данных для электроподвижного состава.

Система должна: функционировать при температурах от -40 до +85 С и влажности до 95%; выдерживать вибрации и ударные воздействия: функционировать при питании от бортовой сети локомотива в диапазоне изменения питающего напряжение от 32 ло 76 В с краткопременпыми импульсами увеличения до 500R; гальванически развязываться от входных пепси локомотива, а также при измерении токов и напряжений в цепях высоковольтного электрооборудования должна обеспечивать изоляцию каналов друг от друга и безопасность работы при напряжении 4000В на постоянном чеже: обеспечивать безопасность при измерении сигналов в цепях управления с расчетом на возможность попадания вэт\ систему напряжения до 1500В. Работа систем сбора информации обычно строится по принципу циклического опроса датчиков системы. Часто различные группы датчиков опрашиваются с различной периодичностью. Так, например, скорость локомотива и его колесных пар целесообразно определять с периодом от 0.5 до одной секунды, так как этот параметр относится к числу медленно меняющихся. С такой же частотой можно опрашивать каналов измерения токов при реализации режима тяги. В то же время при реализации более быстрых алгоритмов, например рекуперативного торможения на электровозе ЕЛ-10, минимальный период опроса датчиков не должен превышать 0.1 сек в противном случае сигнал будет запаздывать и могут возникнуть существенные колебания тормозной силы и затруднен будет затруднен вход в режим рекуперации без бросков токов в цепях якорей тн1 о&ых двигателей. Что касается опроса датчиков давления, то для реализации режима пневматического торможения достаточно частоты опроса датчиков 1Гц, В то же время для реализации электропневматического торможения (Э1ГГ) необходима частота опроса датчиков давления не менее 10Гц, поскольку увеличение а уменьшение давления происходит с темпом примерно 1Атм/1сек. то необходимо измерять величину давления не реже, чем раз в 0.1 сек. Опрос дискретных цепей управления организовывается с учетом того, что в них в основном происходят медленные процессы. Для измерения таких параметров. как показания АЛСН, состояние защитной аппаратуры или реле боксонания достаточно частоты 1-2Гц В то же время особенности схемы управления тягой некоторых локомотивов требуют быстродействующих дискретных входов с предварительной обработкой- Так для определения позиций контроллера машиниста на электровозе ЧС-7 требуется отслеживать логику изменения двух сигналов при наборе или сбросе позиций. Для точного определения позиции контроллера на этом электровозе требуется частота опроса не менее 20Гц и программа, позволяющая определить направление вращения 1IBK и текущий помер позиции контроллера, С учетом этих особенностей /для функции определения позиций контроллера на ЧС-7 применен отдельный м икропро ц ее с о р. 2.3 Аппаратное обеспечение систем автиведеиия, включая систему датчиков. Требования к электропике систем автоведения достаточно жесткие, изделия для применения на подвижном составе входят в ту же группу, что и изделия для космоса и авиации, а часть требований по допустимым вибрациям и тряске для железных дорог даже жестче. Вся аппаратура системы автоведения по условиям размещения и эксплуатации должна обеспечивать выполнение требований по допустимым механическим и климатическим воздействиям групп ММ1 и Кб по ОСТ 32.146-2000 [32J (все блоки системы кроме ЦПИ), К5 по ОСТ 32.146-2000 (блок ЦПИ). При этом: изделие должно функционировать в диапазоне температур от -40С до +55С; температурный диапазон хранения от -55С до +60С; изделие должно быть устойчиво к воздействию случайной вибрации в диапазоне частот от I Гц до 150 Гц при амплитуде виброускорения по вертикальной и горизонтальной осям одного g; изделие должно быть устойчиво к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 5 до 7 Гц при амплитуде виброперемещения 5,0 мм, в диапазоне частот от 7 до 10 Гц при амплитуде виброперемещения 2,5 мм и в диапазоне частот от 10 до 150 1 ц при амплитуде виброускорения до одного g; - изделие должно быть устойчиво к воздействию одиночных ударов с максимальным ускорением 7.5 gn длигельдастыо 30-60 мс: иитапие системы должно осуществляться от бортовой сети управления электровоза. Напряжение литания постоянного тока величиной от 35 до 65В. Уровень пульсаций частотой 150 Гц до 15В. Работоспособность системы должна сохраниться при перерывах в питании от бортовой сети длительностью до 0,1 с и частотой следования не более 1 раза в 10 минут; силовые ключи или реле должны обладать двукратным заласим но перенапряжению и току в моменты коммутации цепей с учетом индуктивной нагрузки: входные и выходные цепи системы должны быть гальванически развязаны от центрального процессора и органов ввода/вывода информации. Должна быть обеспечена изоляция датчиков на рабочее напряжение по классу П согласно ГОСТ 26104-89 [33]; в изделии должна отсутствовать принудительная вентиляция. Оїдельно необходимо сформулировать требования к центральному процессору, поскольку он обеспечивает решение на борту основных задач. Гак наиболее ресурсоемкие задачи расчета оптимальной траектории и оценки про дольно-динамических сил в составе требуют использования: - процессора производительности не ниже Pentium! 66; оперативной памяти объемом не менее 32 Мб; - диска (flash-disk) объемом памяти не менее 16 Мб.

Автоматический подбор позиций контроллера машиниста при реализации оптимальной траектории движения

Системы сбора и обработки информации нашли широкое применение при испытаниях электродадвижного состава, в частности, для проведении тягово- нергетических испытаний. В 1978 году на базе микроЭВМ Hewlett-Packard 9825 во ВННИЖТ была создана первая система для проведения комплексных тяго во-энергетических испытаний [55]. С ее помощью было проведено большое число испытаний по установлению весовых норм и оценка тяговых свойств различных локомотивов. Накопленный в процессе этих испытаний опыт позволил выпустить утвержденные МПС методики установления иесовых норм с учетом иагружешюсти локомотива. Система послужила основой для создания и совершенствования современных систем сбора и обработки информации, на базе которых создана и система для дорожных тягово-энергетических вагон о в-лабораторий.

Эта система сбора и обработки информации может служить основой и для системы по проведению пуско-наладочных испытаний елстем автоведения. Для проведения пуско-наладочных испытаний систем авто ведения электровозов необходимо осуществлять: проверку соответствия реализованного режима управления заданному режиму. коррекпшо алгоритмов управления контроллером машиниста, настройку регуляторов управления различными типами тормозов (электрических, электропневматических и пневматических), настройку регуляторов времени хода и скорости, анализ сцепных свойств локомотива и процессов боксования. анализ про доль но-динамических усилий, возникающих в составе поезда. Для тгого система сбора данных контролирует следующие параметры локомотива: - скорость поезда и его местоположение, скорости вращения колесных пар локомотива, токи якорей тяговых двигателей, токи возбуждения тяговых двигателей, напряжение контактной сети, обший ток локомотива, давление в уравнительном резервуаре, тормозной магистрали. позиции контроллера машиниста, срабатывание реле бохеования. латчика подачи песка, других дискретных параметров, - сигналы АЛСН. Результаты испытаний локомотивов, проведенные во БНИИЖТ подтвердили, что время опроса датчиков 1 -2 секунды достаточно дня адекватного отображения тяговых процессов со всеми их особенностями. Используемые датчики имеют ряд особенностей, которые необходимо учесть при разработке измерительной части системы сбора. Рассмотрим их подробнее. Измерение скорости вращения колесных пар, В системах автоведения приняты импульсные осевые датчики скорости с числом зубьев от 10 до 50. 1 Іодробно особенности измерения скорости с помощью осевых импульсных датчиков рассмотрены в ряле работ [42,43]. Из этого анализа, учитывающего методы производства датчиков, способы их установки и методы измерения были сделаны следующие выводы; при размещении осевої о датчика скорости вращения колесных пар на буксе погрешность измерение не может быть менее 1,5%. для измерения скорости предпочтительнее иметь датчики с числом зубьев от 10 до 16, для измерения пройденного пути число зубьев должно быть 40-50, для точного измерения скорости в диапазоне малых скоростей нужно измерять временной интервал между двумя соседними импульсами, а не частоту. Свои особенности имеет и измерение токов якорей и возбуждения ТЯГОВЫХ двигателей. Основной здесь является необходимость измерения параметров, находящихся под высоким потенциалом как относительно системы сбора, так и друг относительно друга. Необходима высоковольтная гальваническая развязка всех каналов измерения тиговых -іоков и напряжений. При этом возможно тря подхода к принципам ортнизаши такой развязки: выполнять гальваническую развязку аналогового сигнала, который потом преобразовывать с помощью АЦП; выполнять преобразование сигнала на стороне высокого напряжения в ЧИМ либо ШИМ сигнал, который ч передавать на низковольтную сторону, где он будет измерен [56]] выполнять преобразование исходного сигнала в цифровой код с помощью АЦП и передавать код АЦП по каналу связи. В течение длительного времени создания различных систем сбора информации для тяго во-энергетических испытаний были испытаны все ри способа измерения тяговых токов и напряжений. Так при испытаниях системы автоведения БЛ-80р применялась разработанная автором развязка с промежуточным преобразованием в ШИМ-сигнал (ряс. Щ. Для дорожных вагонов лабораторий Забайкальской и Свердловской я{.д, использовались развязки с оцифровкой сигнала на стороне высокого напряжения, разработанные Андреевым А.В., Хацекелевнчем А.А. и автором. Схема развязки приведена на рис, 17.

Вариант развязки с аналого-цифровым преобразованием на стороне высокого потенциала обладает рядом преимуществ, основными из киюрых являю гея высокая точность за счет отсутствия погрсішюсіи аналої ивою трак і а к низкое потребление энергии. Эти развязки хорошо зарекомендовали себя при испытаниях электровозов постоянного тока и переменного тока с дискретным регулированием напряжения на тяговых двигателях. В то же время при испытаниях электровозов переменного тока с плавным (зонно-фазовым) регулированием мощные импульсные помехи, связанные с коммутацией ВИП, часто сбивают канал связи между высоковольтной и низковольтной платами развязки. Это приводит к значительным искажениям показаний развязок и затрудняет их применение на таком подвижном составе. На электровозах этого типа хорошо зарекомендовали себя аналоговые развязки типа LEM. Если оптический канат очень чувствителен к помехам, то развязки тина LEM идеально работают на электровозах переменного тока с плавным регулированием тяги, В то же время эти развязки отличаются большим потреблением (12 Вт), очень неудобны при установке на локомотиве,

Результаты испытаний системы автоведения электровоза ЧС-7 на экспериментальном кольце ВНИИЖТ и на участке Московской ж.д.

Учитывая универсальность систем сбора и обработки информации, установленных в нагонах-лабораториях, их можно использовать для проведения испытаний систем автоведения. Целью таких испытаний являемся проверка работоспособности системы автоведения и проверка на соответствие поведения системы техническому заданию. Кроме того, цельто испытаний могут быть более тонкие процессы в работе системы автоведения.

В работе была предложена и практически использована следующая методика испытаний, 1. Испытания проводятся в сцепе локомотив, оборудованный системой автоведения, - вагон, либо с помощью мобильной системы сбора на локомотиве. 2. Система сбора данных измеряет следующие параметры локомотива: скорости вращения колесных пар (не мене одного датчика на две оси), токи якоря тяговых двигателей (по одному датчику с высоковольтной гальванической развязкой на каждую цепь тятопых двигателей), токи возбуждения тяговых двигателей (по одному датчику с высоковольтной гальванической развязкой па каждую секцию), напряжение контактной сети (датчик с высоковольтной гальванической развязкой), ЭДС группы тяговых двигателей в режиме рекуперации (но одному датчику с высоковольтной гальванической развязкой на каждой секции), давление в тормозной магистрали, в уравнительном резервуаре, в тормозном цилиндре. дискретные сигналы ЛЛСН, с контроллера машиниста, с цепей защиты, с датчика боксования. сигналы подачи песка. Частота опроса датчиков в режиме тяги и пневматического торможения (ПТ) -1Гц, в режимах рекуперативного торможения и электропневматического торможении ОПТ) - 10Гц 3 Проверка низкоуровневого управления (секвенция контроллера и команд управления тормозами), Система аптоведения находится в режиме ручного управления набором/сброс ом позиций. Производится набор по одной позиции. По достижении ходовой позиции производится набор позиций ослабления ноля до максимальной. После достижения максимальной позиции ослабления поля производится их сброс до ходовой позиции полного поля. Система сбора фиксирует величины токов якоря и возбуждения и скорость движения локомотива, а также состояние цепей управления локомотива. Система считается работоспособной, если при наборе каждой реостатной позиции (для постоянного тока), происходит увеличение тягового тока определяемое тяговыми характеристиками, и соответствующим увеличением скорости, а при наборе позиций ослабления поля происходит уменьшение величины тока возбуждения. 3.2. Проверка команд управления тормозами. Система автоведения находится в режиме ручного управления. Кат: для режима ПТ, так и для режима ЭПТ последовательно выполняются команды «торможение — перекрыта - отпуск — поездное положение». Правильность выполнения команд контролируется по давлению в тормозной магистрали, уравнительном резервуаре и тормозных цилиндрах. Система считается работоспособной при соблюдении регламента изменения давления в приборах каждом HJ тормозных режимов. 3.3. Проверка управления подачей песка (если в системе имеется такая возможность). Система автоведепия находится в режиме ручного управления. По команде с клавиатуры производится подача леска. Работоспособность капала подачи песка фиксируется по пневматическому датчику подачи песка. 4. Проверка «набора-сброса» позиций с контролем уровня тока якоря. Система автоведения находится в режиме ручного управления. С помощью клавиатуры задается величина максимального тока якоря Оператор системы автоведения задает номера позиций в терминах «позиция-ослабление поля» для автоматического набора или сброса. Система сбора фиксирует следующие параметры; скорость, токи якоря и возбуждении, времена включения на конкретных позиции. Система считается работоспособной, если: система реализовала заданную позицию, величина тока якоря не превысила уставку. реализована правильная последовательность набора/сброса позиций. включая все временные задержки на позициях. 5. Проверка алгоритмов торможения. Система автоведения находится в режиме ручного управления. С помощью клавиатуры оператор системы авшьедения формирует задание в виде длины тормозного пути и значения скорости в конце режима торможения. Система сбора фиксирует величину скорости, давления в тормозной магистрали, уравнительном резервуаре и тормозном цилиндре. Система считается работоспособной, если: было выполнено падание по расстоянию и скорости, был выполнен установленный регламент но тормозным процессам [46] 6. Проверка работоспособности системы в целом в режиме тяги. Система работает в автомагическом режиме с ручным управлением тормозами. Это значит, что система реализует управление тягой, а также формирует задание машинисту по управлению тормозами. Система сбора данных фиксирует параметры по перечню согласно п.2 Методики. б.І.Проверка формирования траектории движения. По реализации управления зафиксированной системой сбора данных, производится анализ кривой скорости в функции пути. Эта кривая должна соответствовать заложенному для данного поезда расписанию движения, постоянным и временным ограничениям скорости и сигналам AJJCIL 6.2. Проверка реализации режимов трогания и рал гона. Система работоспособна, если реализованы режимы трогания с заданной уставкой тягового тока и не превышены нормативы но комфортному ускорению. Для режимов разгона после ограничения скорости система должна реализовынать набор до величины скорости стабилизации с заданной уставкой юка. 6.3. Проверка реализации режимов стабилизации скорости. В режиме стабилизации скорости осуществляется проверка следующих условий: точность отработки скорости в конце режима стабилизации. число переключений контроллера. время нахождения на неходовых позициях, строгое выполнение скоростного режима ( ограничения скорости). качество управления, В принципе большинство ич контролируемых условий оценивается качественно. Только строгое выполнение скоростного режима является обязательным. I ем we менее, недостаток программы автоведения может быть выявлен ло наличию осциллирующих режимов, то есть частой смене соединения тягоьых двигателей при попытке поддерживать скорость стабилизации.

Похожие диссертации на Энергооптимальная система автоведения электровозов, адаптированная к условиям движения