基于解析冗余關(guān)系的HXD2型機車法維萊制動機測試系統(tǒng)的研制.pdf

1、HXD2型機車是目前大秦線2萬噸重載組合列車的主力牽引機車類型之一。HXD2型機車采用法國ALSTOM公司的法維萊制動系統(tǒng)。確保制動機系統(tǒng)正常工作對機車安全運行意義重大，需要開發(fā)HXD2型機車法維萊制動機測試系統(tǒng)。
　　 論文以法維萊制動系統(tǒng)為研究對象，對制動機內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作機理和重要模塊特點進行分析，進一步研究了制動機電氣系統(tǒng)和氣路系統(tǒng)的故障特性，為測試系統(tǒng)的設(shè)計打下基礎(chǔ)。
　　 針對法維萊制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣和氣路

2、能量耦合的特點，利用功率鍵合圖理論解決多種能量耦合的系統(tǒng)建模問題的優(yōu)勢，建立制動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。基于鍵合圖理論定義系統(tǒng)相關(guān)變量實際物理意義，描述建模規(guī)則。依據(jù)故障特征，采用多層次分解機制，將制動系統(tǒng)進行模塊化分解。詳細(xì)闡述利用鍵合圖構(gòu)建制動系統(tǒng)整體模型和各獨立子模塊模型，確定模塊間及模塊內(nèi)部元件特征。
　　 針對制動系統(tǒng)中存在工況模式繁多，故障不確定，查找故障點耗時長效率低的問題，利用解析冗余方法實現(xiàn)系統(tǒng)故障檢測和隔離。通過在系統(tǒng)

3、數(shù)學(xué)模型中加入觀測器的方法，推導(dǎo)系統(tǒng)ARR(analyticalredundancy relations)方程，獲得故障特征矩陣進而得到故障候選集和可隔離部件集。對于可隔離部件數(shù)目有限，提出一種改進型ARR算法。引入非獨立ARR方程，提取不確定一致型和確定不一致型ARR方程信息。定義相關(guān)信息合并規(guī)則精簡故障候選集，擴展可隔故障部件集，實現(xiàn)及時準(zhǔn)確的檢測隔離故障部件。利用實際電路定性模擬基于ARR的制動機系統(tǒng)故障檢測算法的有效性。