Коломна, г. Москва и Московская область, Россия
Цель: Показана актуальность разработки систем автоматического регулирования скорости маневровых тепловозов в режиме горочной работы. Приведено математическое описание электропередачи маневрового тепловоза типа ТЭМ7А как исполнительного элемента системы автоматического управления и поезда как объекта управления. Синтезирована функциональная схема системы управления, разработан принцип ее работы для удовлетворения основных требований, предъявляемых к маневровым тепловозам при работе на сортировочной горке. Синтезирован ПИ-регулятор скорости, параметры которого обеспечивают минимум интегральной ошибки скорости второго порядка. Методы: Оптимальные значения регулятора найдены с помощью метода Монте-Карло. Результаты: Приведены результаты имитационного моделирования. Практическая значимость: Установлено, что разработанная система управления обеспечивает плавное формирование переходных процессов и поддерживает заданное значение скорости в режимах надвига и роспуска состава в диапазоне скоростей до 15 км/ч, что способствует увеличению пропускной способности сортировочных горок нового поколения, оборудованных системами управления сортировочным процессом.
Скорость, маневровый тепловоз, система управления, электропередача, оптимизация, интегральная ошибка, моделирование
1. Кузнецова И. А. Оценка технико-энергетической эффективности работы маневровых тепловозов путем моделирования рабочих процессов оборудования в режимах эксплуатации: специальность 05.22.07: «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»: дисс. ... канд. техн. наук / И. А. Кузнецова; АО. - М.: Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта, 2018. - 168 с.
2. Щуров Н. И. Анализ режимов работы силовых установок маневровых тепловозов / Н. И. Щуров, Е. Г. Гурова, С. В. Макаров и др. // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 3. - С. 104.
3. Шелухин В. И. Автоматизация и механизация сортировочных горок / В. И. Шелухин. - М.: Маршрут, 2005. - 240 с.
4. Тун А. З. Система автоматического управления скоростью движения электропоезда городской транспортной системы города Янгон: специальность 05.13.06: «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами»: автореф. дисс. … канд. техн. наук / А. З. Тун. - М.: Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), 2016. - 24 с.
5. Пудовиков О. Е. Система автоматического регулирования движения перспективного электропоезда: специальность 05.09.03: «Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / О. Е. Пудовиков. - М.: Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), 2000. - 134 с.
6. Пудовиков О. Е. Система автоматического управления скоростью грузового поезда с распределенной тягой / О. Е. Пудовиков, В. Г. Сидоренко и др. // Электротехника. - 2019. - № 9. - С. 47-54.
7. Dong H. Automatic Train Control System Development and Simulation for High-Speed Railways / H. Dong, B. Ning, B. Cai et al. // IEEE circuits and systems magazine. - 2010. - Vol. 10. - Iss. 2.
8. Журавлев С. Н. Система управления силовой установкой маневрового тепловоза с алгоритмом автоматического регулирования скорости / С. Н. Журавлев // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. - 2021. - № 3-4. - С. 31-38.
9. Патент № 2616111 Российская Федерация, МПК B60L 15/20 (2006.01), B60L 11/02 (2006.01). Способ регулирования скорости движения тепловоза с электрической передачей: № 2016103650: заявл. 04.02.2016: опубл. 12.04.2017 / C. И. Ким, С. Н. Журавлев, А. А. Пронин и др.; заявитель ОАО «Российские железные дороги». - 9 с.
10. Марков В. А. Моделирование системы автоматического регулирования частоты вращения дизельного двигателя / В. А. Марков и др. // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2019. - № 7. - С. 35-46.
