Система автоматического регулирования тока коллекторных тяговых двигателей электровоза

• Автор: Алексеев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 302 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Основные требования, предъявляемые
к системам автоматического регулирования
1.2. Анализ выполненных работ по системам автоматического регулирования тока
1.3. Постановка цели и задачи диссертационной
работы
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
2.1. Выбор общей схемы конечноэлементной модели контактной сети и обоснование необходимого числа конечных элементов
2.2. Уточнение схемы конечного элемента для учета влияния поверхностного эффекта
2.3. Выбор методики моделирования электромагнитных процессов в системе
2.4. Математическая модель системы «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз»
в пакете МаГЬаЬ
Выводы по главе
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЯГОВОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1. Тяговый трансформатор
3.2. Выпрямительно-инверторный преобразователь
и выпрямитель управления возбуждением
3.3. Тяговый электродвигатель и сглаживающий реактор
3.4. Функциональная модель БУВИП
3.5. Проверка адекватности модели «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз»
Выводы по главе
ГЛАВА 4. МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Функциональная схема САР
4.2. Работа САР с типовыми регуляторами тока
4.3. Предлагаемый регулятор тока с гибкой обратной связью. Выбор структурной схемы
и закона регулирования
4.4. Работа САР с предлагаемым регулятором тока
Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАБОТА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ПРЕДЛАГАЕМЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ТОКА
5.1. Настройка регулятора тока
5.2. Работа САР с применением ПД-регулятора
в контуре регулирования по возмущению
5.3. Исследование работы САР при расположении одного и двух электровозов на фидерной зоне
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Огромную роль в Экономикс нашей страны играют железные дороги. На их долю в РФ приходится около 70% общего грузооборота и более 40% пассажирооборота. В таких условиях вопросам качества перевозок неизбежно следует уделять особое внимание. Очевидно, что качество перевозок должно не просто находиться на высоком уровне, но и постоянно улучшаться.
Наиболее актуально это становится в последние годы, когда в условиях быстрого развития рыночной экономики все более остро возникают вопросы конкуренции железных дорог с другими видами транспорта (автомобильным, воздушным). Требования, предъявляемые к железнодорожным перевозкам, становятся все более высокими. Для успешной конкуренции железные дороги должны быть оснащены самой совершенной техникой на базе последних научных разработок, и не в последнюю очередь это касается подвижного состава. ,
В настоящее время начала исполняться «Программа развития российских железных дорог до 2030 года» («Стратегия-2030»), принятая 25 октября 2007 года на Железнодорожном съезде в Кремле [1]. Для решения поставленных в программе задач в отрасль будет инвестировано около 13,7 трлн. рублей. В соответствии с данной программой, на первом этапе (до 2015 года) предполагается, в частности, замена всего изношенного подвижного состава новым, разработанным с учетом самых современных требований. А поскольку в дальнейшем планирзются также существенное расширение сети железных дорог (одних только скоростных пассажирских линий будет построено свыше 10 тыс. км, см. [1]) и практически полная электрификация существующих и вновь построенных участков, то особое внимание будет уделено именно электрическому подвижному составу (э. п. с.).
Одним из немаловажных направлений совершенствования э. п. с.

висеть получаемый результат, а некоторые модели предлагаемым в данных пакетах методом не могут быть рассчитаны вовсе (система при интегрировании «расходится»).
Указанных недостатков лишен пакет MatLab, который в то же время сочетает в себе многие из рассмотренных выше достоинств пакетов DesignLab и OrCAD.
Пакет MatLab был создан компанией Math works более десяти лет назад. В настоящее время MatLab является мощным и универсальным средством решения задач, возникающих в различных областях человеческой деятельности. Спектр проблем, исследование которых может быть осуществлено при помощи MatLab, охватывает: матричный анализ, обработку сигналов и изображений, задачи математической физики, оптимизационные задачи, обработку и визуализацию данных, работу с картографическими изображениями, нейронные сети, нечеткую логику и многие другие. Специализированные средства собраны в пакеты, называемые ТооЮох. В состав многих ToolBox входят приложения с графическим интерфейсом пользователя, которые обеспечивают быстрый и наглядный доступ к основным функциям. Пакет Simulink, поставляемый вместе с MatLab, предназначен для интерактивного моделирования нелинейных динамических систем, состоящих из стандартных блоков.
Укрупненная структура пакета MatLab приведена на рис 2.10. На этой схеме приведены лишь самые основные составляющие пакета без их детализации, а структура пакета Simulink и его ядра раскрыта более подробно.
Огромным преимуществом MatLab является открытость кода, что дает возможность опытным пользователям разбираться в запрограммированных алгоритмах и. при необходимости, изменять их. Впрочем, разнообразие набора функций MatLab и ToolBox допускает решение большинства задач без каких-либо предварительных модификаций.