一、电力机车特性控制系统在速度信号丢失后的故障简析（论文文献综述）
毕恺韬[1]（2019）在《模块化超级电容储能系统一体化控制技术研究》文中认为随着我国城市化进程不断加快,城市轨道交通以其特有的运量大、能耗低以及安全性高等优点,相比于其他交通方式得到了迅速的发展。储能技术作为城市轨道交通系统中提升能量利用率、改善直流电网电能质量的有效措施,受到了广泛的关注。超级电容是一种具有高功率密度、低污染和长循环使用寿命的储能元件,由其构成的储能系统在城市轨道交通系统中有着独特的优势和广阔的应用前景。为了提升超级电容储能系统在1500V城市轨道交通直流电网中的适用性,本文以模块化超级电容储能系统为研究对象,对功率变换拓扑结构、功率变换和能量均衡一体化控制等核心技术展开深入的探讨与研究。从储能系统在工程应用中存在的问题入手,深入原理分析,提出关键技术,旨在寻求解决方案。首先,开展了储能系统双向功率变换器拓扑结构的研究工作。对1500V城市轨道交通直流电网的电压进行了在线测试,分析了在线运行车辆工况对直流供电网压的扰动情况,明确了超级电容储能系统在直流供电线路中的使用要求。为了解决直流供电网压突变造成传统模块化多电平直流变换器（Modular Multilevel DC/DC Converter,MMDDC）过流和超级电容储能装置启动时的预充电问题,提出一种适用于储能系统的组合型MMDDC拓扑结构。结合不同模式下的工作原理分析,提出基于组合型MMDDC的超级电容储能系统基本控制策略。深入论证了组合型MMDDC用于超级电容储能系统的可行性。其次,针对于1500V城市轨道交通直流电网中应用的储能系统,深入研究了储能模组的能量均衡控制策略。不同于将能量均衡与功率变换相互独立的系统控制方式,文中考虑到模块化储能系统具备子模组独立控制能力,将能量均衡与功率变换功能由一套电路统一实现,使储能系统能够在充、放电变流动态过程中同时实现储能模组的能量均衡控制。对于不同的直流电网电压等级应用场合,提出了三种组间能量均衡控制策略,并对均衡能力、系统电流控制性能以及稳定性分别进行了详细分析。组间能量均衡策略的提出有助于简化储能系统的控制结构,实现功率与均衡的一体化控制。基于组合型MMDDC的超级电容储能系统具有冗余控制功能,研究其功率变换器故障诊断方法及冗余控制策略,在一定程度上可提高系统的可靠性。在研究工作中,提出一种快速开路故障诊断算法以检测控制单元或功率单元产生的子模组开路故障。通过执行提出的冗余控制策略,可实现故障子模快速切除及冷备份子模组的无缝接入。开路故障诊断算法及冗余控制策略的提出有助于确保储能系统长期安全运行。论文最后对储能系统动态性能及其电能质量进行研究,旨在提升其性能,从而拓展其应用领域。文中提出采用线性扩张状态观测器来观测直流电网中负载电流的变化,并将观测结果前馈到控制系统中,以提升储能系统抑制车辆负载对直流电网扰动的动态响应速度。对于储能系统的二次纹波电流的抑制,提出一种虚拟阻抗控制策略,使储能系统在二倍频处具有高输出阻抗,从而抑制二次纹波电流传入储能系统中。本文对基于模块化多电平直流变换器的超级电容储能系统的充电模式过流问题、组间能量均衡策略、开路故障检测及冗余控制策略和储能系统电能质量优化等关键技术问题进行了深入的研究分析。针对于上述问题,结合储能系统模块化的结构形式,寻求一体化控制解决方案,并提出了相应的控制策略,利用物理仿真实验平台对所提出的拓扑结构及控制策略逐一进行了验证。论文的研究工作对于模块化储能系统的工程应用具有一定的参考价值。
张波[2]（2009）在《重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究》文中研究指明重载是世界铁路货运技术发展的重要方向。2003年底,为适应国民经济发展需要,铁道部做出了加快大秦线重载技术创新和扩能改造、快速提高大秦线运输能力的重大决策。开行2万t重载组合列车,是实现大秦线快速扩能的一项关键技术措施。论文在大秦铁路开行2万t重载组合列车背景下,以铁道部相关课题为依托,在大秦线2万t重载组合列车牵引及制动系统试验与仿真研究方面开展工作。在参考大量前人研究的基础上,通过深入细致的理论分析,建立了重载组合列车仿真计算平台,并以之为基础,采用仿真和试验相结合的方法,对大秦线开行2万t重载组合列车这一课题进行了深入研究。论文详细分析了目前国际上重载组合列车制动系统的两种关键技术：ECP和动力分布控制。国内首次建立了ECP制动系统和动力分布控制相关模型,并研制完成相应的软件模块,发展了重载组合列车运行计算和纵向动力学分析的仿真平台。开发了适应于大秦线大功率交流传动电力机车牵引系统性能测试的交流传动系统测试平台,对不同编组列车牵引能力、分布式操纵系统的同步性以及机车本身控制系统的性能进行了试验研究。基于仿真和试验研究结果,协助运营部门完成了大秦线2万t重载组合列车操纵方法的完善和优化工作,在兼顾车轮热负荷和减少闸瓦磨耗的情况下,实现了不同编组2万t重载组合列车的安全开行。以重载组合列车合理操纵技术为基础,研制完成重载组合列车自动运行的仿真计算程序,为重载运输的仿真计算研究提供了新工具。应用现代计算流体力学方法（CFD）对重载组合列车制动管系内气体流动的动态过程进行数值仿真。建立了长大货物列车空气制动管系的3维充气模型,相关研究结果可用于重载组合列车制动系统的性能分析和设计。本文研究工作对大秦线2万t重载组合列车的试验和安全开行具有重要的工程实用价值。
李娜[3]（2010）在《电力机车系统电磁暂态过程研究》文中研究指明摘要：电力机车是铁路运输的关键设备之一,机车频繁变换各种状态,常处在不同的暂态过程中。强烈的电磁暂态过程,会引起高幅值的冲击电压或冲击电流,导致电力机车上变流、变频装置的可控晶闸管击穿,吸收电容器损坏,甚至由电力机车变压器耦合作用致使变压器原边产生极大的过电压,导致车顶避雷器放电,接触网绝缘击穿,牵引变电所跳闸,电力机车失去牵引电源不能行驶,严重地影响到铁路的正常运输,是电力机车运行中碰到的一大难题,因此对机车不同的暂态过程进行研究为解决实际问题提供了理论基础,保证了机车的安全运行。牵引电机的磁化曲线是直流牵引电机准确建模及性能分析的基础,本文以SS型电力机车为例,提出了利用贝叶斯最小二乘支持向量机（LS-SVM）对直流牵引电机磁化曲线进行拟合,从而建立准确的直流牵引电机模型的方法。该方法解决了传统LS-SVM采用交叉验证确定模型参数耗时长的问题。按照变流器牵引PWM控制方法的不同,分别对两电平SPWM及三电平SPWM的牵引控制方法进行了分析,并在此基础上建立了CRH1及CRH2的动态仿真模型。针对电力机车牵引电机电流脉动的特点,推导出机车异常运行、再生颠覆及隔离开关误动作时系统暂态电流、电压的数学解析表达式。对机车异常运行、再生颠覆及隔离开关误动作时的暂态过程进行计算和仿真,最后通过实验对理论及仿真结果进行验证。利用暂态计算方法将电力机车惰行通过电分相的三个暂态过程中机车主变压器、受电弓产生的暂态过电压及励磁涌流进行计算和仿真,现场实测结果验证了理论分析及仿真计算的正确性。利用模态分析法,对牵引网络节点导纳矩阵的特征根进行分析,从而得出运动负荷牵引电网谐波谐振的产生与频率及机车运行位置的关系。理论分析及现场实测均证明该方法是进行运动负荷牵引网谐波谐振分析的有效工具。通过对机车几种典型的暂态过程的研究,找出了机车强烈电磁暂态过程的产生机理,分析了暂态过程产生的过电流、过电压对电力机车及牵引系统的影响,为机车的安全运行及系统设计提供了理论支持。
张宏伟[4]（2014）在《绕组分段永磁直线同步电机提升系统稳定运行控制》文中认为永磁直线同步电机（Permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM）具有永磁电机和直线电机的优点,成为无绳提升系统的理想驱动源,在超深矿井提升、超高层建筑和舰载升降机等领域具有突出的优越性,已成为国内外研究的热点。为方便安装,节约能耗,长行程PMLSM通常采用绕组分段式结构。对于垂直运动的绕组分段PMLSM（Segment winding PMLSM,SW-PMLSM）来说,绕组切换使得电机参数变化较大,引起推力波动;位置传感器信号丢失或绕组切换执行机构故障可能导致电机工作在不稳定区域,引起电机失步,直接影响提升机的稳定运行。本文主要开展SW-PMLSM提升系统的稳定运行控制研究。利用电磁场理论和分层等效模型,建立了U型PMLSM有限元模型,并进行了相关仿真研究,得到了U型PMLSM的气隙磁场、磁密分布、反电势、磁阻力以及推力功角特性。将电机模型分为有动子区域和无动子区域,得到了动子在不同位置时气隙磁密的表达式,进一步推导了U型PMLSM的绕组自感和互感,得到动子位置变化对电感的影响规律。基于反电势机理,推导出了U型PMLSM感应电势表达式,得到了动子位置变化对反电势的影响规律。在此基础上,推导了出入端效应对电磁推力的影响规律,建立了定子绕组与永磁体励磁磁场完成耦合、不在励磁磁场范围、逐渐进入磁场和逐渐退出磁场4种状态下的数学模型。提出了SW-PMLSM提升系统稳定性判断方法,得到了暂态稳定运行的等面积定则。通过建立PMLSM等效电路,推导了PMLSM电磁推力表达式,研究了低速PMLSM推力功角特性,得出了运行频率、供电电压及绕组切换故障对推力功角特性的影响规律。在李雅普诺夫运动稳定性定义的基础上,利用非线性系统的线性近似稳定判断法,建立了SW-PMLSM提升系统小信号模型,得到了静态稳定性判据。基于相对动能能量法,提出了SW-PMLSM提升系统暂态稳定性等面积定则,得到了SW-PMLSM提升系统暂态稳定运行需要满足的条件。对SW-PMLSM提升系统定子绕组切换失败故障引起的暂态特性进行了仿真研究。得出的结论为SW-PMLSM稳定运行控制奠定了理论基础。提出了一种SW-PMLSM提升系统绕组切换容错控制方法。建立了位置传感器故障模型以及绕组切换执行机构故障模型。通过检测相邻位置传感器“跳变沿”触发顺序以及相邻触发边沿之间的时间差的方法实现位置传感器故障检测,并利用传感器信号之间的位置关系实现位置传感器信号丢失后的容错控制。提出了通过在线调整推力功角特性曲线的绕组切换机构故障容错控制方法,在绕组切换出现故障时,根据故障类型及运行频率,采取增大变频器输出电压的方法,提高剩余电机的推力,保证SW-PMLSM提升系统的稳定运行。提出了基于现场总线的SW-PMLSM提升系统分布式供电控制方法,设计了安全保护系统、信号检测与处理系统和PLC控制系统,搭建了实验平台,对能耗制动、绕组切换故障特性、绕组切换容错控制进行了实验研究。实验结果与理论分析、仿真研究具有较好的一致性。
吕洋[5]（2007）在《电力机车异常运行分析与仿真研究》文中指出电力机车是铁路运输的关键设备之一,而且电力机车具备多种不同的运行状态。电力机车的运行通常会在不同的运行状态之间相互转换。因此电力机车在不同的运行状态之间相互转换时不可避免的会引起电磁振荡,即所谓的电力机车电磁暂态过程。电磁暂态过程伴随着高幅值的冲击电压和冲击电流,很可能会破坏电力机车的电气设备,严重影响到铁路的正常运输。本文以韶山7型电力机车为研究对象,建立电力机车主电路模型。为提高系统精确度,附带建立了牵引变电所模型和接触网模型。在此基础上计算得出各个模型的相关参数,为后续仿真完成了基础工作。其次,本文对引起电力机车电磁暂态的三种情况进行理论计算分析,分别是电力机车在再生制动（倒送电）状态下晶闸管触发脉冲丢失情况、牵引电机故障隔离开关误动作情况和电力机车在牵引拖动工况下方向转换开关误动作情况。通过理论计算,本文定量分析了电磁暂态过程对电力机车的危害,并且运用Matlab绘制相关电压、电流波形。然后本文对PSCAD/EMTDC的功能进行了简单介绍,利用PSCAD/EMTDC对电力机车产生电磁暂态过程的三种故障情况建立了仿真模型并进行了仿真,得到了电磁暂态仿真波形,再对波形进行了分析,从而验证了理论分析和计算结果的正确性。最后,本文提出了两项抑制电力机车过电压的措施,分别是RC保护和MOA保护,然后利用PSCAD/EMTDC对这两种保护方式进行了建模和仿真,仿真结果表明这两种保护方法都能够有效的降低电力机车过电压;本文又提出了运用熔断器限制电力机车过电流,详细介绍了熔断器的选取过程。
王颖[6]（2016）在《基于DSPN的重载铁路机车同步操控性能研究》文中指出重载铁路运输技术目前已经成为国际上公认的铁路货运发展方向,通过加长列车编组、多机车同步牵引的工作方式可以大幅度提高运输能力,而多机车牵引对于各机车间的同步性要求非常高。同步操控是指各机车在允许的时间范围内按照主控机车的指令同时进行启动、加速、减速和制动等作业,如果牵引机车间的操控不同步,就可能引起车辆间的挤压或拉钩现象,严重影响铁路运输生产安全和运输效率,因此同步操控技术对于保障重载运输安全运行至关重要。为实现机车同步操控,主控机车与从控机车间需要实时传递控制命令,当前世界上解决列车同步操纵问题主要采用机车无线动力分布式控制（Locotrol）和电控空气制动（ECP）两种技术。根据我国重载铁路以及重载机车车辆现状,我国选用Locotrol系统作为重载组合列车的同步操控系统。本文将同步操控命令的传递分为两部分,一是主控机车通过无线数据传输系统将控制命令传送给从控机车,二是控制命令以制动波的形式通过列车管传递到各个车辆。本文选用800MHz无线电台、GSM-R （Global System for Mobile Communications-Railway）网络以及LTE （Long Term Evolution）网络作为机车同步操控信息传输系统,介绍了各个数据传输系统的组成、特性,结合Petri网的特点,选用确定与随机Petri网（DSPN）作为建模工具,建立了800MHz无线电台、GSM-R网络、LTE网络作为机车同步操控信息传输系统的故障及恢复DSPN模型、数据传输DSPN模型,并运用TimeNET4.0对所建立的模型进行仿真,根据仿真结果分析、比较不同通信方式下无线数据传输时延特性,同时分析了列车运行速度对通信的影响。结果表明三种通信方式在现有条件下可以满足同步操控系统的要求,但是LTE网络的数据传输时延更小。由于制动波的传输时延受到列车管长度、三通阀性能等多种因素的影响,本文建立了简化的制动波传输DSPN模型,分析了制动波传输时延对列车同步操控性能的影响,同时也分析了通信故障、列车编组长度、制动波速对制动波传输时延的影响,并运用试验的方法验证了模型的可行性。结果表明当无线数据传输正常时,制动波传递控制命令的可靠性基本可以满足同步操控系统的要求,当无线数据传输出现故障时,控制命令很难在规定时间内到达从控机车,制动波传输时延加长,列车的同步操控性能会受到很大影响,同时列车的编组长度和制动波速也对制动波的传输时延有很大的影响。论文研究结果对于重载组合列车机车同步操控系统性能的研究和改进有一定的实用价值。
孙树磊[7]（2014）在《重载列车纵向冲动动力学研究》文中进行了进一步梳理提高轴重和增加列车编组数量已成为我国重载铁路提高运能和效率的重要途径和手段,国内外重载列车的运营、试验及研究均表明货车轴重的提高和列车编组数量的增加会导致列车中的纵向冲动显着增大,从而带来一系列安全隐患,如车辆结构的破坏、脱轨等事故。因此,通过理论及试验方法研究重载列车的纵向冲动动力学相关问题,对我国现有及在建重载铁路的安全运营具有重要意义。鉴于此,本论文以国内重载列车为研究对象,研究了重载列车调车工况及列车制动工况下纵向冲动动力学所涉及的关键技术问题。根据摩擦缓冲器的动力学计算理论,基于缓冲器试验数据建立多段线性模型,利用附加黏滞摩擦力和附加阻尼力进行理论修正,构建缓冲器多段线性动力学修正模型并编制缓冲器动力学程序,利用车辆冲击仿真、三角函数位移激励及冲击试验对修正模型进行验证和分析,并研究了动力学模型中的参数对缓冲器特性的影响。研究结果表明,缓冲器多段线性动力学修正模型能真实的反映出列车调车工况和冲击试验中缓冲器的特性；附加黏滞摩擦力方程中的转换速度、外部位移激励频率、等效摩擦系数等参数均能有效的反映缓冲器的尖峰效应；附加阻尼和车体刚度的共同作用较好的模拟了缓冲器加载曲线与卸载曲线之间的过渡,解决了缓冲器过渡曲线的能量耗散问题。通过构建列车空气制动充气特性多参数数学简化计算方法,研究了不同参数对列车制动缸充气特性曲线的作用,对150辆装用120型空气制动阀的重载列车空气制动系统进行模拟,计算了不同工况下的制动缸压升特性曲线,并与空气制动系统定置试验结果进行了对比,构建列车基础制动装置计算模型,分析了速度及摩擦系数与闸瓦压力的关系。研究结果表明,列车空气制动特性多参数数学简化方法中涉及到的制动控制阀特性参数、制动缸充气特性参数、制动波传播速度特性参数均会对列车制动特性产生影响,通过参数的组合可以成功模拟不同特性的制动充气曲线；紧急制动及常用制动工况的数值仿真结果与试验结果较为吻合；制动过程中闸瓦压力越小,速度越低,摩擦系数越大。基于车辆冲击数学方程和缓冲器多段线性动力学修正模型,通过建立多组冲击模型、车体刚度串联模型以及车体—钩缓—车体串联模型等,系统研究了不同编组形式、制动状态、车钩间隙、空重车状态、车体刚度以及不同阻抗特性缓冲器组合对车辆纵向冲动的影响。研究结果表明,不同编组形式导致不同冲击分界面的车钩力有所不同,且最大车钩力也受到车钩间隙的影响；被冲击车制动力越大,纵向冲动越大；不同空重车冲击获得的车钩力及速度变化规律不同；当车体刚度较小,冲击速度较高时,车体刚度会对车钩力产生较大的影响；不同阻抗特性的缓冲器组合冲击时,最大车钩力和缓冲器行程明显不同。基于缓冲器动力学理论、接触算法及车辆系统动力学理论,利用UM软件构建了车钩动力学计算模型以及装配转K6转向架的C80货车完整自由度的系统动力学模型,采用车辆冲击三维动力学数值模拟的方法对重载货车冲击进行了仿真,利用车辆冲击试验的方法,研究了车辆冲击过程中纵向冲动及摇枕横向载荷,并将车辆冲击三维动力学仿真结果及冲击试验结果进行了对比。研究结果表明,采用双向接触算法的车钩动力学计算模型较好的模拟了货车冲击中车钩的连挂过程,由于考虑了车钩、从板的质量等因素致使车钩力存在高频小幅振荡；车辆冲击三维动力学模型有效的模拟了车辆在纵向和垂向的耦合作用、冲击端和非冲击端的垂向增减载及摇枕横向载荷变化过程和规律,计算结果与车辆冲击试验结果较为吻合,且随着速度的增加整体变化趋势也较为一致；在重载货车进行调车冲击过程中,要严格控制重车与空车的编组连挂速度,从而防止车辆脱轨、爬车等事故并确保车辆中摇枕等结构的安全可靠。依据缓冲器动力学修正模型、列车空气制动特性多参数数学简化计算方法并结合列车纵向动力学理论,分别对考虑有无电制动力、不同坡道的线路条件、Locotrol延时与否等情况下的重载列车的纵向冲动动力学特性进行了计算,并与大秦线1+2+1编组的2万t重载组合列车的试验结果进行了对比,根据车钩计算模型和车辆动力学理论,采用联合模型法和混合模型法建立列车动力学模型,研究了列车纵向冲动对车辆动力学的影响。研究结果表明,列车纵向动力学模型成功的模拟了长大编组重载列车在紧急制动工况下的纵向冲动动力学行为；除列车中个别区域受到不确定的因素影响外,重载组合列车最大车钩力分布的计算值与试验值,不论趋势还是数值均较为吻合；采用联合模型法和混合模型法建立的列车动力学模型,均能有效的模拟列车曲线通过时的车辆系统动力学性能,制动产生的纵向冲动会使列车曲线通过性能和运行安全性降低,联合模型中计算得到的轮轨横向力以及脱轨系数均小于混合模型,由于混合模型中的车钩偏转角随列车运行动态变化,其计算结果更接近实际运行工况。
陈永[8]（2014）在《基于高可信无线通信的列车流形式化建模与仿真》文中认为铁路作为国民经济的大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具,在我国经济社会发展中起着举足轻重的作用。发展高速铁路,建成快速铁路网,满足大流量、高密度、快速便捷的客运需求,是我国铁路建设的基本任务。随着无线通信技术的发展,在移动闭塞系统中,列车行驶速度和行车密度得到进一步提高。建立高可信的GSM-R无线通信网络和高效低能耗的行车组织调度优化控制系统的必要性和迫切性越来越突出。论文针对无线通信GSM-R网络的高可信服务质量QoS性能分析、以及高可信通信条件下多列车追踪运行交通流特性等问题进行了深入研究,主要取得了以下几方面的研究成果和结论。1.主要考虑高速列车在移动闭塞区间条件下高可信GSM-R无线通信的形式化建模和高可靠性分析,建立了随机Petri网（SPN）表示的CTCS无线通信机制模型和列车与无线闭塞中心通信的GSM-R故障恢复模型,对GSM-R通信系统的高可信进行分析得出了相应结论。2.针对无线通信信息并行处理问题,在基本细胞膜计算的基础上结合随机过程方法,提出了一种新型基于生化反应速率的膜计算方法,通过对每个膜表示的事件物理意义的分析,从分布函数中求解出生化反应速率并分配给相应的膜,通过有限马尔可夫同构变换的途径实现对无线通信系统并行信息处理及可靠性的定量分析。提出的新型膜计算方法以最大并行的方式进行事件处理,提高了系统的执行效率,弥补了基本膜计算方法在实际应用中的不足,另外该方法能够提高仿真系统的分析精度,为无线通信高可信的定量与定性分析提供了新的分析方法。3.在高可信无线通信的前提下,针对移动闭塞列车运行的特点,研究了平直线路条件下列车追踪运行问题。以Multi-Agent理论为基础,建立了一种移动闭塞条件下的多列车追踪运行多智能体（MAS）模型,提出了列车与无线闭塞中心之间的MAS交互机制,实现了多列车追踪运行的安全距离控制。仿真研究了列车追踪运行过程中速度变化关系、不同线路初始化密度对线路交通的影响,得到了相应的定量分析结论。4.针对多列车追踪运行时,列车流实时变化,传统方法对能耗难于统计分析的问题,提出了一种基于快照分层复杂系统建模方法,并应用该方法对列车流能耗进行了仿真研究。在每一个时间t将该时刻系统作为一个快照,快照系统有环境静态信息描述和动态Processor处理机,随着时间一系列快照的演化,逐步演化得到系统的特性。应用提出的快照建模方法结合已经建立的MAS列车追踪交互机制,建立了基于快照的列车交通流能耗分析模型,得到了线路初始化密度、车站停靠时间对交通流能耗影响性分析。5.在NaSch模型的基础上,研究了列车在弯道线路上追踪运行的交通流特性,提出了一种用于模拟铁路线路弯道的多列车追踪运行的元胞自动机模型。应用该模型,进行了计算机数值模拟,研究了具有不同弯道半径、不同外轨超高和不同弯道长度的线路弯道对铁路交通流的影响分析。
周雯[9]（2020）在《面向高速铁路运行安全的智能图像识别方法研究》文中认为高铁是复杂巨系统,任何子系统和设施、设备发生故障都可能危及高铁的运行安全。面向移动装备、基础设施状态、运行环境等高铁运行安全的图像视频检测监测系统以其结果直观的特点在全路广泛应用,保障高速铁路的运行安全。虽然现有的检测监测系统与图像数据应用水平可以满足高速铁路基础设施设备状态和运行环境安全检测监测的需求,但它们分散部署于路网的不同地域,目前还处于人机结合判读并核查安全隐患及故障的本地应用阶段,需要投入大量的人工,费时费力。充分利用国铁集团主数据中心、铁路数据服务平台等路网中已存在的信息基础设施资源,解决好面向高铁运行安全的智能图像识别问题,实现高铁运行安全图像检测监测系统的智能化升级,将大幅提升工作效率,降低工作成本。近年来,深度学习、边缘计算、云计算等信息技术的优势汇聚,促进了人工智能正由技术研发走向行业应用。深度学习等人工智能技术与面向高铁运行安全的图像视频场景相结合,可以对高速铁路设施设备的运行状态智能识别和运行环境的实时检测监控,实现基于图像的高铁运行安全隐患排查、缺陷检测、故障诊断。本文将重点研究高铁设施设备运行安全图像的智能识别方法及应用,主要取得了以下创新性的成果:（1）基于深度主动半监督学习的高铁运行安全图像半自动标注方法。针对利用深度学习方法进行海量高铁运行安全图像智能识别过程中图像标注效率低的问题,提出了基于深度主动半监督学习的高铁运行安全图像半自动标注方法,以连续迭代范式的方式将主动学习和半监督学习引入卷积神经网络的微调过程中,让深度卷积神经网络通过增量的方式对高铁运行安全图像的特征进行学习,可以满足高铁运行安全图像数据的快速标注。将上述方法应用于动车组运行安全图像数据的标注问题,将动车组运行图像的语义标注问题转化为动车组结构子系统分类和零部件目标检测问题,将标注任务分解为粗标注和精细标注两个阶段,提出一种面向动车组零部件分类层级结构的两阶关联的基于深度主动半监督学习的动车组运行安全图像半自动标注方法,量化了数据标注量与目标任务表现之间的关系,利用较少的标注数据量可以在目标任务上获得较高的性能表现。（2）基于卷积神经网络的动车组运行安全图像缺陷检测方法。针对目前TEDS系统利用图像匹配方法自动识别缺陷精度低的问题,提出基于卷积神经网络的动车组运行安全图像缺陷检测与分割模型,分析动车组运行安全图像及其缺陷形态的特征,优化了基于区域的目标检测模型,采用可改变感受野的可变形卷积（DCN）适应缺陷形态的多样性,采用在线困难样本挖掘（OHEM）筛选出困难样本重新输入预测网络以平衡正负样本的比例,克服了缺陷形态尺寸变化多样和复杂背景下正负样本不平衡的困难。（3）基于两阶级联轻量级卷积神经网络的高铁接触网悬挂紧固件缺陷识别方法。针对高铁接触网悬挂运行状态监测图像中小目标紧固件缺陷检测问题,分析了接触网悬挂图像的特点,对比接触网悬挂紧固件缺陷检测与自然图像目标检测的不同,将紧固件缺陷检测问题转换为紧固件检测和运行状态精细识别两个过程解决,提出基于两阶级联轻量级卷积神经网络的紧固件缺陷识别方法。首先,设计了由轻量级的特征提取网络、全局注意力模块、相互增强的分类器和检测器组成的紧固件检测模型,实现目标紧固件实例的高效检测;然后,搭建轻量级的多标签分类网络,进行紧固件运行状态的精细识别,实现紧固件缺陷的识别。（4）高速铁路运行安全图像智能识别应用总体架构。分析路网中高速铁路运行安全图像检测监测信息系统的应用现状及部署特点,提出“边缘+云”的高铁运行安全图像智能识别应用总体架构,在统一的铁路数据服务平台基础之上,构建了高铁运行安全图像智能识别平台的逻辑架构和功能架构,并结合业务范围设计了数据流转和边缘计算的流程,通过典型的TEDS图像检测应用系统具体阐述智能识别应用总体架构,并详细设计了TEDS系统图像智能识别的应用架构、系统架构和系统智能识别应用的软件流程。
李金虎[10]（2011）在《HXD1型机车在线诊断及评估系统的研究与应用》文中研究表明和谐1型（HXD1）大功率交流机车是中国铁路运输的重要运输工具,对其进行在线诊断和可靠性评估,对保障机车运行安全有重要作用。目前,我国对HXD1机车在线诊断和可靠性评估的研究尚处于起步阶段,因此,运用合理的诊断和评估技术,研制有效的诊断和评估系统,有非常重要的理论和实际意义。本文在详细分析机车故障特性和可靠性评估指标的基础上,通过引入D-S信息融合技术和最小路集算法对机车故障在线诊断和系统可靠性评估这两个关键问题进行研究,并给出了HXD1型机车在线诊断及可靠性评估系统的整体设计方案。为了解决机车内部故障并发、耦合等造成在线诊断难的问题,提出一种基于增强的D-S多元信息融合诊断方法。针对D-S信息融合诊断方法在机车应用中存在证据信息不准确造成证据冲突等问题,引入权重系数对证据信息进行重新分配,使其具有更高的可靠性；同时给出一种基于距离测度函数的关联因子方法,利用关联因子对融合后的数据进行修正,以提高诊断结果则准确性。论文结合和谐1型机车的结构和故障特性,设计了针对机车的增强D-S多元信息融合诊断机制,其诊断结果是可靠性评估的依据。针对传统评估方法在机车可靠性评估中存在主观性太强、实时性差、实现复杂以及效率低等问题,提出一种基于最小路集的机车可靠性评估方法。首先采用遍历法寻找出保障机车安全运行的最小路集,并根据最小路集创建出系统的联络矩阵；然后利用不交化算法将最小路集划分为数个串联的子图,在使用信息融合诊断方法得到各部件可靠性的基础上,计算出这些子图的可靠性值；最后根据串联子图的可靠性求出整个系统的可靠性。最后,从软件和硬件两方面实现了HXD1型机车在线诊断及可靠性评估系统。从该系统在大秦线上的实际运行结果表明本文设计的在线诊断方法及可靠性评估系统在保障机车安全运行方面是有效可行的。
二、电力机车特性控制系统在速度信号丢失后的故障简析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电力机车特性控制系统在速度信号丢失后的故障简析（论文提纲范文）
（1）模块化超级电容储能系统一体化控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 超级电容储能系统构成及其发展现状 |
| 1.2.1 系统构成及工作方式 |
| 1.2.2 应用及发展现状 |
| 1.3 储能系统关键技术发展概况 |
| 1.3.1 双向功率变换器发展概况 |
| 1.3.2 储能系统能量均衡控制技术 |
| 1.3.3 功率变换器故障检测及容错控制技术 |
| 1.3.4 电能质量优化控制技术 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 用于超级电容储能系统的组合型MMDDC |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直流电网电压波动分析 |
| 2.3 模块化多电平直流变换器建模分析 |
| 2.3.1 基本工作原理 |
| 2.3.2 电流特性分析 |
| 2.3.3 双向能量流动分析 |
| 2.4 组合型模块化多电平双向直流变换器 |
| 2.4.1 组合型MMDDC工作原理 |
| 2.4.2 储能模式下组合型MMDDC稳定性分析 |
| 2.4.3 开关器件电气应力分析 |
| 2.4.4 组合型MMDDC控制策略 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 模块化储能系统一体化能量均衡控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模块化储能系统SOC动态均衡控制原理 |
| 3.2.1 超级电容电路模型 |
| 3.2.2 超级电容模组SOC在线估计 |
| 3.2.3 动态均衡原理 |
| 3.3 基于平均SOC的组间均衡控制策略 |
| 3.3.1 平均SOC均衡控制策略原理 |
| 3.3.2 平均SOC均衡控制策略稳态分析 |
| 3.3.3 子模组数量对均衡控制策略的影响分析 |
| 3.3.4 实验验证 |
| 3.4 主动SOC均衡控制策略 |
| 3.4.1 主动SOC均衡控制策略原理 |
| 3.4.2 系统电流特性及电流补偿分析 |
| 3.4.3 系统电流环带宽分析 |
| 3.4.4 主动均衡控制策略稳定性分析 |
| 3.4.5 实验验证 |
| 3.5 分布式SOC均衡控制策略 |
| 3.5.1 分布式SOC均衡控制策略原理 |
| 3.5.2 系统电流特性及最优均衡参数分析 |
| 3.5.3 分布式SOC均衡策略稳定性分析 |
| 3.5.4 实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 子模组开路故障诊断及冗余控制策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于布尔函数的子模组开路故障快速诊断方法 |
| 4.2.1 布尔函数简介 |
| 4.2.2 开路故障诊断原理 |
| 4.2.3 开路故障诊断方法 |
| 4.2.4 采样电阻精度对诊断方法影响分析 |
| 4.3 基于冷备份子模组的冗余控制策略 |
| 4.3.1 冷备份与热备份冗余策略分析 |
| 4.3.2 冷备份子模组预切换控制策略 |
| 4.3.3 子模组开路故障穿越方法 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 开路故障诊断实验结果 |
| 4.4.2 冗余切换实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 模块化储能系统动态性能提升与二次纹波抑制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直流电网电能质量对储能系统影响分析 |
| 5.2.1 交流负载对直流电网电能质量影响 |
| 5.2.2 直流网压波动对储能系统影响 |
| 5.3 基于线性ESO的负载电流前馈控制策略 |
| 5.3.1 负载电流线性ESO设计 |
| 5.3.2 线性ESO频带及滤波性能分析 |
| 5.3.3 负载电流前馈补偿 |
| 5.4 基于虚拟阻抗的二次纹波电流抑制策略 |
| 5.4.1 电感支路虚拟阻抗分析 |
| 5.4.2 动态响应分析 |
| 5.4.3 系统稳定性分析 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 重载运输发展概况 |
| 1.2.1 重载运输的定义 |
| 1.2.2 重载列车的分类 |
| 1.2.3 国外重载运输发展 |
| 1.2.4 我国重载运输发展 |
| 1.2.5 重载运输发展趋势和新技术 |
| 1.3 大秦重载组合列车关键技术 |
| 1.4 国内外相关研究状况综述 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 重载组合列车装备及有关仿真模型 |
| 2.1 重载组合列车的牵引动力 |
| 2.2 重载组合列车的车辆 |
| 2.3 重载组合列车的制动系统 |
| 2.4 纵向动力学模型 |
| 2.4.1 列车纵向动力学模型 |
| 2.4.2 单车受力及计算模型 |
| 2.4.3 纵向动力学方程的高精度平衡迭代数值解法 |
| 第三章 ECP/DP性能分析与仿真研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.1.1 传统空气制动存在的问题 |
| 3.1.2 ECP/DP发展历史 |
| 3.2 DP/ECP性能研究 |
| 3.3 ECP结构、原理及模型 |
| 3.3.1 ECP结构和原理 |
| 3.3.2 ECP数学模型 |
| 3.4 DP结构、原理及模型 |
| 3.4.1 DP结构和原理 |
| 3.4.2 DP数学模型 |
| 3.5 仿真计算软件实现 |
| 3.5.1 ECP主要特征的软件实现 |
| 3.5.2 DP主要特征的软件实现 |
| 3.5.3 计算流程 |
| 3.6 仿真计算 |
| 3.6.1 计算方案 |
| 3.6.2 计算结果 |
| 3.7 结论 |
| 第四章 大秦线重载组合列车牵引及制动系统试验分析 |
| 4.1 试验概况 |
| 4.1.1 试验过程 |
| 4.1.2 参试机车车辆 |
| 4.1.3 试验线路 |
| 4.1.4 试验评判指标 |
| 4.2 试验项目介绍 |
| 4.2.1 制动试验 |
| 4.2.2 牵引试验 |
| 4.2.3 纵向动力学试验 |
| 4.3 测试方法介绍 |
| 4.3.1 测试系统 |
| 4.3.2 测点布置 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.4.1 制动试验 |
| 4.4.2 牵引试验 |
| 4.5 试验结论及建议 |
| 4.5.1 试验结论 |
| 4.5.2 试验建议 |
| 第五章 重载组合列车牵引及制动系统的数值仿真研究 |
| 5.1 制动系统静态特性的数值仿真研究 |
| 5.1.1 重载组合列车空气制动系统数值模型 |
| 5.1.2 重载组合列车空气制动系统数值计算方法 |
| 5.1.3 基于有限体积法的离散方程 |
| 5.1.4 数值试验 |
| 5.2 制动动力学的数值仿真研究 |
| 5.2.1 不同编组列车制动安全性仿真研究 |
| 5.2.2 制动初速对车钩力的影响 |
| 5.2.3 车辆装置对制动的影响 |
| 5.2.4 Locotrol延迟时间的影响 |
| 5.3 仿真与试验的比较 |
| 5.3.1 常用制动试验及计算结果 |
| 5.3.2 紧急制动试验及计算结果 |
| 5.4 大秦2万T重载组合列车操纵技术研究 |
| 5.4.1 起伏地形的操纵 |
| 5.4.2 能耗分析 |
| 5.4.3 长大下坡道循环制动操纵 |
| 5.5 长大货物列车运行仿真的自动计算 |
| 5.5.1 操纵策略 |
| 5.5.2 基本逻辑 |
| 5.5.3 自动计算算例 |
| 第六章 主要结论和建议 |
| 6.1 本文的主要研究结论 |
| 6.2 本文的主要创新研究成果 |
| 6.3 进一步工作展望与建议 |
| 附录 计算结果图例 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研工作 |
| 详细摘要 |
（3）电力机车系统电磁暂态过程研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 序 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 电力机车动态模型 |
| 2.1 最小二乘支持向量机的原理 |
| 2.1.1 支持向量机综述 |
| 2.1.2 支持向量机建模的算法 |
| 2.1.3 最小二乘支持向量机建模的原理 |
| 2.1.4 LS-SVM的核函数 |
| 2.2 最小二乘支持向量机回归的贝叶斯推断算法 |
| 2.2.1 贝叶斯学习理论 |
| 2.2.2 基于贝叶斯置信框架的LS-SVM |
| 2.3 韶山系列电力机车的数学模型 |
| 2.3.1 韶山系列电力机车的分类 |
| 2.3.2 串励电力机车动态数学模型的建立 |
| 2.3.3 复励电力机车动态数学模型的建立 |
| 2.4 基于贝叶斯最小二乘支持向量机的韶山系列电力机车建模 |
| 2.4.1 基于贝叶斯最小二乘支持向量机的串励电力机车模型 |
| 2.4.2 基于贝叶斯最小二乘支持向量机的复励电力机车模型 |
| 2.5 CRH型动车组动态仿真模型 |
| 2.5.1 CRH型动车组的分类 |
| 2.5.2 两电平变流器型CRH动车组牵引控制分析 |
| 2.5.3 三电平变流器型CRH动车组牵引控制分析 |
| 2.5.4 两电平变流器型CRH动车组模型 |
| 2.5.5 三电平变流器型CRH动车组模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 电力机车异常运行暂态过程研究 |
| 3.1 电力机车异常运行暂态过程分析 |
| 3.1.1 电力机车异常运行原因分析 |
| 3.1.2 正常牵引工况的暂态分析 |
| 3.1.3 异常运行暂态过程数学分析 |
| 3.1.4 异常运行状态下电流电压的解析计算 |
| 3.2 电力机车异常运行暂态过程仿真 |
| 3.2.1 电力机车动态运行模型 |
| 3.2.2 电力机车异常运行暂态过程仿真 |
| 3.2.3 仿真结果分析 |
| 3.3 电力机车异常运行模拟试验 |
| 3.3.1 试验方案 |
| 3.3.2 试验设备 |
| 3.3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电力机车再生颠覆暂态过程研究 |
| 4.1 电力机车再生颠覆暂态过程分析 |
| 4.1.1 电力机车再生颠覆原因分析 |
| 4.1.2 再生制动时的暂态分析 |
| 4.1.3 再生颠覆暂态过程数学分析 |
| 4.1.4 再生颠覆状态下电流电压解析计算 |
| 4.2 电力机车再生颠覆仿真 |
| 4.2.1 电力机车再生颠覆暂态过程仿真 |
| 4.2.2 仿真结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 线路接触器误动作的暂态过程研究 |
| 5.1 线路接触器误动作的暂态过程分析 |
| 5.1.1 线路接触器误动作原因分析 |
| 5.1.2 线路接触器误动作时的暂态分析 |
| 5.1.3 线路接触器误动作时电流电压解析计算 |
| 5.2 线路接触器误动作仿真 |
| 5.2.1 电力机车线路接触器误动作暂态过程仿真 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 电力机车过分相暂态过程研究 |
| 6.1 电力机车通过电分相的暂态过程分析 |
| 6.1.1 电力机车离网断电的暂态过程分析 |
| 6.1.2 电力机车惰行通过电分相的暂态过程分析 |
| 6.1.3 电力机车重新进网带电合闸时的暂态过程分析 |
| 6.1.4 工程计算的参数确定 |
| 6.1.5 电力机车过分相暂态过程的解析计算 |
| 6.2 电力机车过电分相暂态过程仿真 |
| 6.2.1 电力机车过电分相动态仿真模型 |
| 6.2.2 机车通过电分相的暂态过程仿真 |
| 6.3 电力机车过分相过电压现场测试 |
| 6.3.1 测试方案 |
| 6.3.2 测试结果与数据统计 |
| 6.3.3 测试数据分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 电力机车谐波谐振过电压研究 |
| 7.1 电力机车谐波与牵引电流 |
| 7.1.1 电气化铁道谐波的产生及机车谐波特点 |
| 7.1.2 谐波电流的数学分析 |
| 7.1.3 牵引供电系统仿真模型 |
| 7.1.4 串励直流电力机车谐波电流仿真分析 |
| 7.1.5 复励直流电力机车谐波电流仿真分析 |
| 7.1.6 两电平变流器型CRH动车组谐波电流仿真分析 |
| 7.1.7 三电平变流器型CRH动车组谐波电流仿真分析 |
| 7.2 谐波谐振的模态分析 |
| 7.2.1 模态谐振的数学方法 |
| 7.2.2 基于模态分析的简单牵引网络谐波谐振分析 |
| 7.2.3 基于模态分析的AT网动态谐振过电压 |
| 7.3 电力机车动态谐振过电压仿真 |
| 7.3.1 电力机车动态谐振仿真模型 |
| 7.3.2 仿真结果分析 |
| 7.4 电力机车动态谐振过电压现场测试 |
| 7.4.1 测试目的 |
| 7.4.2 测试方案 |
| 7.4.3 测试结果及分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（4）绕组分段永磁直线同步电机提升系统稳定运行控制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略词表 |
| 主要符号索引表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 直线电机系统研究现状 |
| 1.2.1 直线电机的分类 |
| 1.2.2 直线电机提升系统 |
| 1.3 绕组分段永磁直线同步电机稳定运行控制研究现状 |
| 1.3.1 绕组分段永磁直线同步电机整体建模 |
| 1.3.2 同步电机稳定性分析及其控制 |
| 1.3.3 电机系统容错控制 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容与技术路线 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 SW-PMLSM提升系统结构及工作原理 |
| 2.1 PMLSM提升系统驱动方案 |
| 2.2 PMLSM提升系统结构 |
| 2.3 SW-PMLSM单元电机拓扑结构 |
| 2.3.1 PMLSM单元电机结构 |
| 2.3.2 双U型PMLSM定子电枢布置及接线 |
| 2.4 SW-PMLSM定子绕组调度策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 SW-PMLSM提升系统整体建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 U型PMLSM有限元建模及特性分析 |
| 3.2.1 U型PMLSM有限元建模 |
| 3.2.2 U型PMLSM气隙磁场分析 |
| 3.2.3 U型PMLSM空载反电势分析 |
| 3.2.4 U型PMLSM磁阻力分析 |
| 3.2.5 U型PMLSM特性仿真 |
| 3.3 动子位置变化对SW-PMLSM电磁参数的影响规律 |
| 3.3.1 动子位置变化对气隙磁密的影响规律 |
| 3.3.2 动子位置变化对定子电感的影响规律 |
| 3.3.3 动子位置变化对反电势的影响规律 |
| 3.3.4 出入端效应对推力的影响规律 |
| 3.4 SW-PMLSM提升系统建模 |
| 3.4.1 电机定子电枢绕组与永磁体动子完全耦合的数学模型 |
| 3.4.2 电机定子电枢绕组不在励磁磁场范围内的数学模型 |
| 3.4.3 电机定子电枢绕组逐渐进入和退出励磁磁场的数学模型 |
| 3.4.4 SW-PMLSM提升系统运动方程式 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 SW-PMLSM提升系统稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低速PMLSM电磁推力功角特性分析 |
| 4.2.1 低速PMLSM推力功角特性 |
| 4.2.2 运行频率对推力功角特性的影响 |
| 4.2.3 供电电压对推力功角特性的影响规律 |
| 4.2.4 绕组切换故障对推力功角特性的影响规律 |
| 4.3 SW-PMLSM提升系统静态稳定性分析 |
| 4.3.1 SW-PMLSM提升系统静态稳定性 |
| 4.3.2 非线性系统的线性近似稳定性判断法 |
| 4.3.3 SW-PMLSM提升系统小信号建模及静态稳定性分析 |
| 4.4 SW-PMLSM提升系统暂态稳定性分析 |
| 4.4.1 暂态稳定性分析 |
| 4.4.2 暂态稳定性数值解析计算 |
| 4.4.3 暂态稳定性仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 SW-PMLSM提升系统稳定运行控制策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SW-PMLSM提升系统稳定运行控制概述 |
| 5.3 SW-PMLSM提升系统绕组切换故障检测与诊断 |
| 5.3.1 绕组切换位置信号检测 |
| 5.3.2 绕组切换控制 |
| 5.3.3 位置传感器故障模型 |
| 5.3.4 绕组切换执行机构故障模型 |
| 5.4 SW-PMLSM提升系统稳定运行控制 |
| 5.4.1 稳定运行控制方案 |
| 5.4.2 位置传感器信号丢失容错控制 |
| 5.4.3 绕组切换机构故障容错控制 |
| 5.5 SW-PMLSM绕组切换故障容错控制仿真 |
| 5.5.1 故障发生后恢复原有推力功角特性 |
| 5.5.2 故障发生后推力功角特性调整时刻及调整幅度 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 SW-PMLSM提升系统控制装置设计及实验研究 |
| 6.1 控制系统总体方案设计 |
| 6.2 变频器控制电路设计 |
| 6.3 安全保护系统设计 |
| 6.3.1 液压盘式制动器控制 |
| 6.3.2 能耗制动控制 |
| 6.3.3 安全保护控制电路设计 |
| 6.4 信号检测处理系统设计 |
| 6.4.1 位置信号检测 |
| 6.4.2 速度信号检测 |
| 6.4.3 模拟量信号检测 |
| 6.5 PLC控制系统设计 |
| 6.5.1 PLC输入输出端子统计 |
| 6.5.2 PLC硬件配置及组态 |
| 6.6 实验研究 |
| 6.6.1 实验平台 |
| 6.6.2 失电状态下能耗制动实验研究 |
| 6.6.3 绕组切换故障特性实验研究 |
| 6.6.4 绕组切换容错控制实验研究 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）电力机车异常运行分析与仿真研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 韶山7型电力机车简介 |
| 1.3.1 韶山7型电力机车概述 |
| 1.3.2 机车主要技术参数 |
| 1.4 本文的研究内容与研究方案 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方案 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 电力机车建模计算 |
| 2.1 牵引变电所模型计算 |
| 2.2 接触线模型计算 |
| 2.2.1 接触线等值电感 |
| 2.2.2 接触线等值对地电容 |
| 2.2.3 接触线电阻 |
| 2.3 电力机车主变压器参数计算 |
| 2.4 牵引电机回路模型计算 |
| 2.4.1 牵引力特性计算 |
| 2.4.2 磁化曲线方程拟合 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电力机车异常工作状态分析 |
| 3.1 晶闸管触发故障 |
| 3.1.1 电力机车牵引与制动状态工作原理 |
| 3.1.2 晶闸管触发故障原理分析 |
| 3.2 牵引电机故障隔离开关误动作 |
| 3.3 牵引电机方向转换开关误动作 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电力机车电磁暂态过程仿真 |
| 4.1 PSCAD仿真软件介绍 |
| 4.2 晶闸管脉冲丢失仿真 |
| 4.3 牵引电机故障隔离开关误动作仿真 |
| 4.4 方向转换开关误动作仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电磁暂态保护 |
| 5.1 RC保护装置 |
| 5.1.1 RC保护原理 |
| 5.1.2 RC保护效果 |
| 5.2 MOA保护装置 |
| 5.2.1 MOA保护原理 |
| 5.2.2 MOA保护效果 |
| 5.3 牵引电机过电流保护 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文结论 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A电力机车磁化曲线方程拟合程序 |
| 附录 B韶山7型电力机车主电路 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于DSPN的重载铁路机车同步操控性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 重载铁路运输发展状况 |
| 1.2.1 重载铁路运输的概念 |
| 1.2.2 国外重载铁路运输的发展 |
| 1.2.3 我国重载铁路运输的发展 |
| 1.3 重载铁路机车同步操控系统 |
| 1.3.1 Locotrol系统 |
| 1.3.2 ECP系统 |
| 1.3.3 Locotrol系统与ECP系统对比 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 论文结构及主要研究内容 |
| 2 确定与随机Petri网理论与建模工具 |
| 2.1 建模工具的选定 |
| 2.2 Petri网简介 |
| 2.3 确定与随机Petri网的概念 |
| 2.3.1 确定与随机Petri网的概念 |
| 2.3.2 确定与随机Petri网的常用分析方法 |
| 2.4 建模验证工具TimeNet4.0 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 机车同步操控信息传输系统的DSPN建模与分析 |
| 3.1 800MHz无线数据传输系统建模与分析 |
| 3.1.1 800MHz无线数据传输系统 |
| 3.1.2 800MHz无线数据传输系统故障及恢复DSPN模型 |
| 3.1.3 800MHz无线数据传输系统数据传输DSPN模型 |
| 3.1.4 模型仿真结果及分析 |
| 3.2 GSM-R机车同步操控信息传输系统建模与分析 |
| 3.2.1 GSM-R机车同步操控信息传输系统 |
| 3.2.2 GSM-R机车同步操控信息传输系统故障及恢复DSPN模型 |
| 3.2.3 GSM-R机乍同步操控信息传输系统数据传输DSPN模型 |
| 3.2.4 模型仿真结果及分析 |
| 3.3 LTE机车同步操控数据传输系统建模与分析 |
| 3.3.1 LTE系统简介 |
| 3.3.2 LTE机车同步操控信息传输系统 |
| 3.3.3 LTE机车同步操控信息传输系统故障及恢复DSPN模型 |
| 3.3.4 LTE机车同步操控信息传输系统DSPN模型 |
| 3.3.5 模型仿真结果及分析 |
| 3.4 三种无线通信系统性能比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 重载组合列车制动波传输特性建模及分析 |
| 4.1 重载组合列车制动系统及制动波 |
| 4.1.1 重载组合列车制动系统 |
| 4.1.2 重载组合列车制动波 |
| 4.2 重载组合列车制动波传输模型 |
| 4.3 模型仿真结果及分析 |
| 4.4 重载组合列车制动波传输性能验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 论文主要工作与结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）重载列车纵向冲动动力学研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景 |
| 1.1.1 国外重载铁路发展 |
| 1.1.2 国内重载铁路发展 |
| 1.1.3 重载列车纵向冲动动力学研究的必要性 |
| 1.2 国内外重载列车纵向冲动动力学研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 缓冲器动力学理论及试验研究 |
| 1.2.2 列车制动特性仿真及试验研究 |
| 1.2.3 调车工况冲动动力学仿真及试验研究 |
| 1.2.4 列车动力学仿真及试验研究 |
| 1.2.5 存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 货车摩擦缓冲器动力学模型 |
| 2.1 铁路重载货车缓冲器简介及分类 |
| 2.1.1 钢弹簧与干摩擦组合式缓冲器 |
| 2.1.2 橡胶与干摩擦组合式缓冲器 |
| 2.1.3 粘性阻尼缓冲器 |
| 2.1.4 胶泥与干摩擦组合式缓冲器 |
| 2.2 铁路货车摩擦缓冲器动力学模型 |
| 2.2.1 货车MT-2摩擦缓冲器 |
| 2.2.2 货车摩擦缓冲器动力学模型 |
| 2.3 缓冲器多段线性动力学修正模型的验证及对比 |
| 2.3.1 缓冲器多段线性动力学修正模型的验证 |
| 2.3.2 缓冲器多段线性模型及修正模型的对比 |
| 2.4 缓冲器模型参数分析 |
| 2.4.1 转换速度 |
| 2.4.2 等效摩擦系数 |
| 2.4.3 附加阻尼 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 重载列车制动特性计算方法 |
| 3.1 重载列车空气制动系统基本结构和原理 |
| 3.2 现有空气制动特性计算方法 |
| 3.2.1 多段线性拟合法 |
| 3.2.2 基于气体流动方程的计算方法 |
| 3.2.3 单参数数学计算方法 |
| 3.3 重载列车空气制动充气特性多参数数学简化方法研究 |
| 3.3.1 空气制动充气特性多参数数学简化方法 |
| 3.3.2 制动特性参数研究 |
| 3.3.3 重载列车空气制动特性计算实例及试验验证 |
| 3.4 空气制动系统基础制动装置计算模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铁路货车调车纵向冲击特性分析 |
| 4.1 车辆冲击数学模型 |
| 4.2 车辆冲击纵向特性分析 |
| 4.2.1 不同编组连挂形式的影响 |
| 4.2.2 被冲击车制动状态的影响 |
| 4.2.3 车钩间隙的影响 |
| 4.2.4 空重车的影响 |
| 4.2.5 车体刚度的影响 |
| 4.2.6 不同阻抗特性缓冲器组合的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 车辆冲击三维动力学模型仿真及试验分析 |
| 5.1 车辆冲击三维动力学模型 |
| 5.1.1 车钩动力学计算模型 |
| 5.1.2 车辆冲击三维动力学模型 |
| 5.1.3 车辆冲击计算结果 |
| 5.2 车辆冲击试验研究 |
| 5.2.1 试验方法及条件设置 |
| 5.2.2 测试项目及数据采集 |
| 5.2.3 试验结果及处理 |
| 5.3 试验结果及计算结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 列车动力学仿真及试验分析 |
| 6.1 列车纵向动力学模型 |
| 6.1.1 列车纵向动力学方程 |
| 6.1.2 机车牵引力 |
| 6.1.3 机车电制动力 |
| 6.1.4 列车运行阻力 |
| 6.2 列车纵向动力学流程及算例 |
| 6.3 大秦线重载组合列车试验及计算分析 |
| 6.3.1 大秦线重载组合列车 |
| 6.3.2 大秦线重载组合列车试验 |
| 6.3.3 大秦线重载组合列车纵向冲动计算分析 |
| 6.4 重载列车动力学数值模拟 |
| 6.4.1 列车动力学模型 |
| 6.4.2 计算结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研工作 |
（8）基于高可信无线通信的列车流形式化建模与仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 基于无线通信的列车运行控制系统 |
| 1.2.1 列车运行控制系统构成与分类 |
| 1.2.2 CTCS列控系统 |
| 1.2.3 GSM-R铁路无线通信系统 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 论文的研究内容与结构 |
| 1.5 论文的主要创新性 |
| 2 形式化理论与交通系统建模 |
| 2.1 形式化理论 |
| 2.1.1 形式化概念 |
| 2.1.2 形式化分类 |
| 2.2 复杂系统建模理论 |
| 2.2.1 复杂系统 |
| 2.2.2 复杂适应系统理论 |
| 2.3 交通系统仿真 |
| 2.3.1 交通系统仿真基本概念 |
| 2.3.2 系统分类与系统模型 |
| 2.3.3 交通流理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于SPN的高可信无线通信形式化建模与分析 |
| 3.1 Petri网形式化方法 |
| 3.1.1 Petri网的数学定义 |
| 3.1.2 Petri网建模事件类型 |
| 3.2 无线通信系统 |
| 3.2.1GSM-R描述 |
| 3.2.2 列车控制数据传输业务QoS指标 |
| 3.3 高可信无线通信SPN模型 |
| 3.4 通信机制SPN模型 |
| 3.5 通信故障恢复SPN模型 |
| 3.6 仿真分析 |
| 3.6.1 MOSEL编程语法 |
| 3.6.2 仿真分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 基于新型膜计算的无线通信并行形式化建模 |
| 4.1 细胞膜的化学组成和结构 |
| 4.1.1 细胞膜组成结构 |
| 4.1.2 物质的跨膜运输 |
| 4.2 膜计算基本概念与基础知识 |
| 4.2.1 细胞膜计算方法 |
| 4.2.2 马尔科夫过程 |
| 4.3 一种基于生化反应速率的膜计算方法 |
| 4.4 新型膜计算方法在无线通信系统中的仿真应用 |
| 4.4.1 ETCS无线通信系统 |
| 4.4.2 ETCS无线通信系统膜计算模型建立 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 高可信无线通信下平直线路列车交通流特性研究 |
| 5.1 多智能体及MAS基础理论 |
| 5.2 平直线路下列车追踪MAS交通流仿真 |
| 5.2.1 模型结构 |
| 5.2.2 列车追踪运行MAS形式化定义 |
| 5.2.3 数值仿真与模拟 |
| 5.3 基于快照系统的列车追踪交通流能耗分析 |
| 5.3.1 铁路能耗基本构成 |
| 5.3.2 单列车受力与能耗构成 |
| 5.3.3 快照系统概念及定义 |
| 5.3.4 模型建立 |
| 5.3.5 数值模拟与仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 线路弯道环境下列车交通流特性形式化建模 |
| 6.1 元胞自动机理论基础 |
| 6.2 弯道线路模型 |
| 6.3 线路弯道安全速度 |
| 6.4 模型建立 |
| 6.4.1 模型结构 |
| 6.4.2 演化规则 |
| 6.5 数值模拟与仿真分析 |
| 6.5.1 线路曲线半径对交通流的影响 |
| 6.5.2 线路曲线外轨超高对交通流的影响 |
| 6.5.3 线路弯道长度对交通流的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）面向高速铁路运行安全的智能图像识别方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内外图像识别技术研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 国内外铁路运行安全图像识别研究现状及发展趋势 |
| 1.3 研究目标及主要内容 |
| 1.4 论文组织结构与技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 图像识别与深度学习相关理论 |
| 2.1 深度学习 |
| 2.1.1 卷积神经网络 |
| 2.1.2 基于卷积神经网络的典型分类模型 |
| 2.1.3 基于卷积神经网络的典型目标检测模型 |
| 2.2 迁移学习 |
| 2.3 主动学习 |
| 2.4 边缘计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于深度主动半监督学习的高铁运行安全图像半自动标注方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题分析 |
| 3.3 基于深度主动半监督学习的高铁运行安全图像半自动标注方法 |
| 3.3.1 基于深度卷积神经网络的迁移学习 |
| 3.3.2 深度主动半监督学习 |
| 3.4 面向动车组运行安全图像半自动标注算法 |
| 3.4.1 子系统分类主动半监督学习策略 |
| 3.4.2 零部件检测主动半监督学习策略 |
| 3.5 试验与分析 |
| 3.5.1 子系统分类标注试验分析 |
| 3.5.2 零部件目标检测标注试验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于卷积神经网络的动车组运行安全图像缺陷检测方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题分析 |
| 4.3 动车组运行安全图像缺陷检测与分割模型 |
| 4.3.1 基于区域的目标检测算法 |
| 4.3.2 动车组运行安全图像缺陷检测优化方法 |
| 4.4 试验结果与分析 |
| 4.4.1 数据集 |
| 4.4.2 检测与评估 |
| 4.4.3 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于两阶级联轻量级卷积神经网络的高铁接触网悬挂紧固件缺陷识别方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题分析 |
| 5.2.1 高铁接触网悬挂状态监测图像生成 |
| 5.2.2 高铁接触网悬挂状态监测图像的特点 |
| 5.3 高铁接触网悬挂紧固件缺陷识别方法 |
| 5.3.1 紧固件检测模型CSDR-CNN |
| 5.3.2 紧固件缺陷识别网络FastenerNet |
| 5.4 试验验证 |
| 5.4.1 模型训练阶段 |
| 5.4.2 模型测试阶段 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 高速铁路运行安全图像智能识别应用总体设计 |
| 6.1 问题分析 |
| 6.2 总体架构 |
| 6.3 功能架构 |
| 6.4 典型应用系统分析 |
| 6.4.1 TEDS系统图像智能识别应用需求分析 |
| 6.4.2 TEDS系统图像智能识别应用设计 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 索引 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）HXD1型机车在线诊断及评估系统的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机车故障监测诊断研究的国内外现状 |
| 1.2.2 机车可靠性评估系统的国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文的主要内容和结构安排 |
| 第二章 HXD1型机车结构特点与诊断评估系统 |
| 2.1 HXD1机车系统内部的结构特点 |
| 2.1.1 机车控制/牵引/制动指令系统 |
| 2.1.2 机车通信网络系统 |
| 2.1.3 LOCOTROL系统 |
| 2.1.4 其他I/O模块 |
| 2.2 HXD1型机车在线诊断技术的难点及可靠性评估的指标 |
| 2.2.1 HXD1型机车故障特性 |
| 2.2.2 HXD1型机车故障诊断技术及诊断方法的选择 |
| 2.2.3 HXD1型机车可靠性评估系统的方法及关键技术 |
| 2.3 HXD1型机车在线诊断及可靠性评估系统的整体方案 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于增强D-S多元信息融合的机车诊断技术 |
| 3.1 基于D-S证据理论的机车信息融合方法 |
| 3.1.1 D-S证据理论的基本原理 |
| 3.1.2 D-S证据理论合并规则和融合过程 |
| 3.1.3 D-S证据理论在机车应用中的不足 |
| 3.2 基于增强D-S信息融合的机车故障诊断方法 |
| 3.2.1 权重系数的确定 |
| 3.2.2 基于距离测度的关联因子的确定 |
| 3.2.3 改进后的合成法则 |
| 3.3 基于增强D-S信息融合的机车故障在线诊断的实现 |
| 3.3.1 HXD1型机车在线诊断方案设计 |
| 3.3.2 HXD1型机车故障集的建立 |
| 3.3.3 HXD1型机车故障的预处理 |
| 3.3.4 增强因子的确定 |
| 3.4 基于增强D-S信息融合诊断实例 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于最小路集的HXD1型机车可靠性评估 |
| 4.1 基于最小路集的HXD1型机车可靠性评估系统 |
| 4.1.1 HXD1型机车工况模式及功能模块的划分 |
| 4.1.2 可靠性评估的总体结构 |
| 4.2 基于最小路集的可靠性评估算法 |
| 4.2.1 最小路集搜寻算法 |
| 4.2.2 可靠性评估算法 |
| 4.3 HXD1型机车可靠性评估的实现 |
| 4.3.1 联络矩阵的创建 |
| 4.3.2 不交化算法 |
| 4.3.3 可靠性评估的实现 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 HXD1型机车在线诊断及可靠性评估系统的实现 |
| 5.1 机车在线诊断及可靠性评估系统的硬件实现 |
| 5.2 机车在线诊断及可靠性评估系统的软件实现 |
| 5.2.1 系统的设计平台和编程语言 |
| 5.2.2 在线诊断及可靠性评估系统的设计 |
| 5.3 机车在线诊断及可靠性评估系统的工作实例 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
四、电力机车特性控制系统在速度信号丢失后的故障简析（论文参考文献）
- [1]模块化超级电容储能系统一体化控制技术研究[D]. 毕恺韬. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [2]重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D]. 张波. 中国铁道科学研究院, 2009(01)
- [3]电力机车系统电磁暂态过程研究[D]. 李娜. 北京交通大学, 2010(03)
- [4]绕组分段永磁直线同步电机提升系统稳定运行控制[D]. 张宏伟. 河南理工大学, 2014(11)
- [5]电力机车异常运行分析与仿真研究[D]. 吕洋. 北京交通大学, 2007(09)
- [6]基于DSPN的重载铁路机车同步操控性能研究[D]. 王颖. 北京交通大学, 2016(07)
- [7]重载列车纵向冲动动力学研究[D]. 孙树磊. 西南交通大学, 2014(11)
- [8]基于高可信无线通信的列车流形式化建模与仿真[D]. 陈永. 兰州交通大学, 2014(05)
- [9]面向高速铁路运行安全的智能图像识别方法研究[D]. 周雯. 中国铁道科学研究院, 2020(01)
- [10]HXD1型机车在线诊断及评估系统的研究与应用[D]. 李金虎. 中南大学, 2011(05)