高速列车车厢数字式压力控制系统仿真研究

admin · 发表于 2022-5-17 18:38:56

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高速列车通过隧道时会使车厢内的压力产生波动，如果压力波动超过乘员生理耐限就会产生“耳感不适”。为控制车厢内的压力波动，提高乘客的舒适度，本文借鉴飞机座舱压力控制技术，围绕数字式高速列车车厢压力控制系统开展了相关研究。论文的主要工作为:（1）分析对比了高速列车车厢压力控制系统的控制方案。通过对工业中常用的PID控制方案和当前应用越来越广泛的模糊智能控制方案的控制原理、算法和控制器设计方法的介绍，分析了两种控制方案各自的优势及不足，在此基础上提出了拟采用的模糊—PID复合控制方案，并对此方案进行了原理介绍；（2）建立了数字式高速列车车厢压力控制系统的数学模型。首先分别对控制系统各组成部件进行了原理介绍、特性分析及设备选型，然后建立了各部件的数学模型，并在Simulink平台下为其进行了二次建模，最后建立了整个控制系统的仿真模型结构图；（3）设计了数字式压力控制器。设计了PID控制器，并建立了其在Simulink中的仿真模型，其次着重介绍了模糊控制器的设计要求，并按照模糊控制器的设计步骤设计了本系统的模糊控制器；（4）试验验证了控制系统的仿真。在建立好整个系统的模型后，应用MATLAB/Simulink平台对系统进行了分析研究，并对比了不同控制方案下的仿真结果，验证了系统的正确性。最后搭建了缩比试验原理验证试验台，试验测得的阀门开度与模型计算得出的阀门开度进行了对比，验证了数学模型的可行性。论文的研究结果为开展我国高速列车车厢压力控制系统的研究与设计提供了理论指导，具有一定的工程应用价值。

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