全新现代列车牵引控制技术冯江华 等 著9787030551535

序
前言
章绪论1
1.1铁路牵引动力的发展1
1.1.1世界铁路牵引的技术历程1
1.1.2我国铁路电力牵引技术的发展历程2
1.2现代列车牵引传动系统原理及其控制特点5
1.2.1列车牵引动力单元牵引传动系统6
1.2.2列车多动力单元牵引控制14
1..列车故障诊断17
1.3现代列车牵引控制系统的技术体系18
1.3.1交流传动牵引控制策略与控制技术19
1.3.2列车通信网络技术体系24
1.3.3现代列车控制系统保障技术26
1.4列车牵引控制技术的发展趋势29
1.4.1目前主要的发展现状29
1.4.2牵引控制技术的体系思想发展30
1.5本书的安排31
参考文献32
第2章信号检测与处理基础33
2.1引言33
2.2列车状态信息检测原理33
2.2.1电压信号检测原理33
2.2.2电流信号检测原理34
2..速度信号检测原理35
2.2.4压力信号检测原理36
2.2.5温度信号检测原理37
2.2.6振动信号与加速度检测原理38
.传感信号预处理技术41
..1信号变换41
..2信号放大45
..滤波降噪46
..4模/数转换51
2.4数字信号预处理技术54
2.4.1常用数字滤波算法54
2.4.2数字信号滤波56
2.4.3卡尔曼滤波的应用举例——速度信号去噪58
2.5列车状态信息的融合59
2.5.1概述59
2.5.2信息融合的分类60
2.5.3信息融合的主要算法63
2.5.4列车状态信息的融合65
2.6小结67
参考文献68
第3章列车控制理论基础69
3.1引言69
3.2列车动力学模型69
3.3异步电动机数学模型70
3.3.1三相异步电动机的多变量非线数学模型70
3.3.2坐标变换74
3.3.3异步电动机在两相坐标系上的数学模型76
3.4牵引变流器电路拓扑及其PWM调制80
3.4.1两电平牵引变流器主电路80
3.4.2三电平牵引变流器主电路81
3.4.3两电平逆变器调制81
3.4.4三电平变流器调制84
3.5经典控制理论87
3.5.1经典控制概述87
3.5.2P控制及常用算法88
3.5.3控制系统的稳定分析92
3.6现代控制理论94
3.6.1状态空间描述94
3.6.2状态观测器95
3.6.3模型参考自适应控制96
3.6.4滑模变结构控制99
3.6.5控制102
3.7智能控制108
3.7.1智能控制概述108
3.7.2模糊控制108
3.7.3神经网络控制111
3.8小结114
参考文献114
第4章列车传动系统网侧变流器控制115
4.1引言115
4.2网侧变流器拓扑及原理117
4.2.1PWM变流器分类及拓扑117
4.2.2网侧变流器基本原理119
4..网侧变流器交流侧电感设计122
4.3网侧变流器的控制125
4.3.1网侧变流器的控制策略125
4.3.2多重化载波移相调制130
4.3.3锁相环控制133
.侧变流器发展趋势140
4.4.1PWM变流器中信息融合的应用140
4.4.2基于信息融合的多目标协调优化控制142
4.5小结143
参考文献143
第5章列车传动系统交流牵引电机控制技术145
5.1引言145
5.2交流异步电机变压变频控制特146
5.3异步电机转差频率控制技术147
5.4异步电机矢量控制技术149
5.4.1转子磁场定向(MT)坐标系中交流异步电机的数学模型149
5.4.2磁场定向矢量控制规律分析151
5.4.3典型的交流异步电机矢量控制系统152
5.5异步电机直接转矩控制技术154
5.5.1异步电机基本数学模型154
5.5.2直接自控制技术156
5.5.3间接定子量控制技术159
5.6电机状态观测器161
5.6.1U-I模型161
5.6.2I-N模型162
5.6.3U-N模型163
5.6.4全阶状态观测器166
5.6.5扩展卡尔曼滤波器法167
5.7基于Fibonacci的效率自寻优控制策略169
5.7.1电机的效率模型169
5.7.2基于Fibonacci自寻优效率优化控制策略169
5.8基于状态观测器的变流器协同自适应控制策略171
5.8.1状态观测器171
5.8.2基于状态观测器的变流器协同自适应控制策略172
5.9无速度传感器控制技术173
5.9.1无速度传感器技术在轨道交通的应用特点174
5.9.2无速度传感器控制技术策略175
5.10小结178
参考文献178
第6章永磁同步牵引电机控制技术180
6.1引言180
6.2永磁同步电机的数学模型180
6.2.1永磁同步电机在三相静止坐标系下的数学模型181
6.2.2永磁同步电机在两相旋转坐标系下的数学模型182
6.3基于转子磁场定向的永磁同步电机控制系统184
6.4永磁同步电机电流控制策略189
6.4.1id=0控制189
6.4.2转矩/电流比控制189
6.4.3考虑饱和效应的永磁同步电机转矩/电流比控制策略192
6.5弱磁控制策略195
6.6基于内模校正永磁同步电机DeadBeat直接转矩控制199
6.6.1无差拍直接转矩控制原理199
6.6.2限定条件下的无差拍直接转矩控制201
6.6.3控制系统稳定分析202
6.6.4内模反馈校正203
6.7小结204
参考文献205
第7章列车黏着利用控制206
7.1引言206
7.2列车黏着基本概念及特207
7.2.1黏着基本概念207
7.2.2黏着特20
7..影响列车可用黏着系数的因素209
7.2.4影响列车黏着利用率的因素209
7.2.5轮对的空转与滑行210
7.3提高列车黏着能的措施211
7.3.1提高可用黏着系数的方法211
7.3.2提高黏着利用率的方法211
7.4列车黏着利用控制方法212
7.4.1再黏着控制方法212
7.4.2优化黏着控制方法213
7.5黏着利用控制的新策略与新技术217
7.5.1舒适度提升型控制策略218
7.5.2基于模糊逻辑的黏着控制技术220
7.5.3基于状态观测器的黏着控制技术221
7.6小结2
参考文献2
第8章重载列车同步控制224
8.1引言224
8.2重载列车同步控制的数学基础226
8.2.1重载列车纵向力的数学模型226
8.2.2重载列车纵向力计算227
8..列车纵向力模型构建方法1
8.2.4基于马尔可夫决策的同步指令传输技术4
8.2.5制动同步控制技术
8.3分布动力无线重联同步控制系统的组成241
8.4分布动力无线重联通信系统组成243
8.5分布动力无线重联控制与安全策略243
8.6小结245
参考文献246
第9章列车通信网络基础理论248
9.1引言248
9.2列车通信网络的基本框架249
9.2.1列车通信网络的组成249
9.2.2列车通信网络的通信模式253
9..列车通信网络的拓扑253
9.2.4列车通信网络的OSI模型255
9.2.5列车通信网络的能评估指标257
9.3列车通信网络技术的发展259
9.3.1基于现场总线的列车通信网络259
9.3.2基于以太网的列车通信网络262
9.4列车通信网络的关键技术263
9.4.1实时保障技术263
9.4.2可靠保障技术264
9.4.3列车重构技术264
9.5小结268
参考文献268
0章列车通信网络技术(WTB/MVB)270
10.1引言270
10.2WTB/MVB实时保障技术271
10.2.1概述271
10.2.2WTB/MVB实时数据传输协议271
10.3WTB/MVB可靠保障技术277
10.3.1信号编码及差错控制277
10.3.2冗余技术282
10.3.3物理层防护与隔离285
10.4WTB网络自动重构技术286
10.4.1WTB端节点和末端节点286
10.4.2初运行过程287
10.5WTB/MVB网络管理289
10.5.1概述289
10.5.2监视功能289
10.5.3配置功能289
10.5.4维护功能289
10.6小结290
参考文献290
1章列车通信网络技术(ECN/ETB)292
11.1引言292
11.2实时保障技术293
11.2.1概述293
11.2.2列车实时数据协议294
11..服务质量保障298
11.2.4组播技术300
11.3车载实时以太网可靠保技术302
11.3.1车载实时以太网的系统架构302
11.3.2列车骨干网冗余307
11.4列车重构技术309
11.4.1网络初运行309
11.4.2跨编组通信物理寻址与功能寻址314
11.5车载实时以太网的安全保障技术317
11.5.1VLAN技术317
11.5.2数据安全320
……