一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法、系统及轨道列车与流程

专利2026-07-26  4


本申请属于虚拟轨道列车的,具体涉及一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法、系统及轨道列车。


背景技术:

1、

2、虚拟轨道列车的转矩分配研究则需要大量的数据支撑,虚拟轨道列车所经过的路况和工况主要有:平坦路段的直线加速工况,平坦路段的转弯工况,以及较为常见的非正常路段,如雨雪路段下的直线加速工况,雨雪路段下的转弯工况,爬坡路段下的直线加速工况和雨雪路段下的转弯工况等。

3、现有技术中公开了专利号为cn117349965a、名称为车辆仿真测试方法、装置、电子设备和介质的发明专利,该发明基于前端驱动力建立了车辆运动学模型,该模型表征了车辆结构之间的力学关系,能在一定程度上反应车辆的运动变化,但应用场景为两轴的汽车或者客车等,不适用于四轴以上的车辆使用,并且只通过前端驱动力建立车辆运动学模型不能反映虚拟轨道列车的运动状态,

4、因此,虚拟轨道列车的转矩分配是虚拟轨道列车研究中亟待解决的重要问题。


技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一,本申请实施例中提供了一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法、系统及轨道列车。

2、根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,包括:

3、在虚拟轨道列车用软件中进行建模,设置虚拟轨道列车的参数信息和不同路况信息;

4、根据不同路况进行转矩分配,由虚拟轨道列车的前、后驱动轴的轴间转矩分配比例,定义驱动电机转矩分配系数;

5、在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真;

6、统计不同路况下虚拟轨道列车的运行参数值,得到不同路况下虚拟轨道列车的转矩分配参考区间。

7、进一步地,在虚拟轨道列车用软件中进行建模,设置虚拟轨道列车的参数信息和不同路况信息,包括:

8、设置虚拟轨道列车的参数信息;所述参数信息包括车辆长度参数、质量参数和差速器结构;

9、设置不同路况信息,所述路况信息包括:仿真重力参数和地面摩擦系数。

10、进一步地,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

11、设置路况信息为普通路段直线加速工况下,转矩分配系数为0.5-1.0,以每0.1为间隔进行转矩设置,差速器转矩分配比相等,仿真时间设置为30s,在转矩为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时分别进行仿真,得到普通路段直线加速工况下虚拟轨道列车的速度曲线图以及加速度曲线图;

12、进一步地,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

13、设置路况信息为普通路段转弯工况下,转矩分配系数为0.5-1.0,以每0.1为间隔进行转矩设置,差速器转矩分配比k=4:6,仿真时间设置为30s,其中车辆从0-10s开始直线加速,10-30s进行转弯,在转矩为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时分别进行仿真,得到普通路段直线加速工况下虚拟轨道列车的轨迹曲线图、速度曲线图、横摆角速度曲线图、铰接盘受力图。

14、进一步地,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

15、设置路况信息为雨雪路段转弯工况下,转矩分配系数为0.5-1.0,以每0.1为间隔进行转矩设置,仿真时间设置为30s,在转矩为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时分别进行仿真,得到雨雪路段转弯工况下虚拟轨道列车的轨迹曲线对比图、铰接盘受力对比图。

16、进一步地,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

17、设置路况信息为爬坡路段转弯工况下,设置仿真重力参数和地面摩擦系数,转矩分配系数为0.5-1.0,以每0.1为间隔进行转矩设置,仿真时间设置为30s,在转矩为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0时分别进行仿真,得到爬坡路段转弯工况下虚拟轨道列车的轨迹曲线对比图、铰接盘受力对比图。

18、进一步地,统计不同路况下虚拟轨道列车的运行参数值,得到不同路况下虚拟轨道列车的转矩分配参考区间,包括:

19、差速器转矩分配比相等时,对速度和加速度进行统计总结并分析,记录仿真数据并且对照车辆牵引性能表,得到普通路段直线加速工况下虚拟轨道列车的最优转矩分配范围;

20、差速器转矩分配比不相等时,对虚拟轨道列车的运行轨迹、速度、横摆角速度、铰接盘受力进行统计总结并分析,记录仿真数据并且对照车辆牵引性能表,得到在转弯工况下最优转矩分配的范围。

21、根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种虚拟轨道列车的转矩仿真系统,包括:

22、基本信息设置单元:用于在虚拟轨道列车用软件中设置虚拟轨道列车的参数信息和不同路况信息;

23、转矩分配单元:根据不同路况进行转矩分配,由虚拟轨道列车的前、后驱动轴的轴间转矩分配比例,定义驱动电机转矩分配系数;

24、仿真单元:在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真;

25、输出单元:统计不同路况下虚拟轨道列车的运行参数值,得到不同路况下虚拟轨道列车的转矩分配参考区间。

26、根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种轨道列车,包括:前、中、后三节车厢,车厢之间通过铰接盘连接装置连接,车厢底部的车轴上设有差速器。

27、进一步地,所述铰接盘为主动式的铰接盘。

28、采用本申请实施例中提供的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法、系统及轨道列车,本申请能够对车辆在不同路况工况下的转矩进行仿真分析,并对仿真结果进行统计和对比,由仿真总结对实际运行转矩控制提出指导建议,为车辆运行时的实际转矩分配提供依据,从而降低了设备的损坏几率,提高效率,节约电能,降低使用成本,增加安全性,为实际运行提供指导性建议,实际运行的转矩分配操作更加可靠,有依据性。



技术特征:

1.一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,在虚拟轨道列车用软件中进行建模,设置虚拟轨道列车的参数信息和不同路况信息,包括:

3.根据权利要求1所述的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

4.根据权利要求1所述的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

5.根据权利要求1所述的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

6.根据权利要求1所述的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真,包括:

7.根据权利要求1所述的一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法,其特征在于,统计不同路况下虚拟轨道列车的运行参数值,得到不同路况下虚拟轨道列车的转矩分配参考区间,包括:

8.一种虚拟轨道列车的转矩仿真系统,其特征在于,包括:

9.一种轨道列车,其特征在于,包括:前、中、后三节车厢,车厢之间通过铰接盘连接装置连接,车厢底部的车轴上设有差速器。

10.根据权利要求9所述的一种轨道列车,其特征在于,所述铰接盘为主动式的铰接盘。


技术总结
本申请实施例提供一种虚拟轨道列车的转矩仿真方法、系统及轨道列车,属于虚拟轨道列车的技术领域,所述方法包括在虚拟轨道列车用软件中进行建模,设置虚拟轨道列车的参数信息和不同路况信息;根据不同路况进行转矩分配,由虚拟轨道列车的前、后驱动轴的轴间转矩分配比例,定义驱动电机转矩分配系数;在不同路况下更改转矩分配系数,进行不同路况工况下的转矩分配仿真;统计不同路况下虚拟轨道列车的运行参数值,得到不同路况下虚拟轨道列车的转矩分配参考区间;本申请针对虚拟轨道列车在不同工况下,进行转矩分配仿真分析,为实际运行提供转矩分配指导建议。

技术研发人员:郭耀华,吴江,杜岩,周强强,潘丽宁
受保护的技术使用者:中车唐山机车车辆有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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