طراحي سيستم كنترل ترمز ديناميكي قطار بر پايه ساختار كنترلي متوالي ( آبشاري) مقاوم

كارشناسي ارشد

امروزه باتوجه به گسترش استفاده از سيستم هاي حمل و نقل ريلي، عملكرد مطلوب و دقيق تمام سيستم ها و زير سيستم هاي كنترلي در وسايل نقليه ريلي اهميت بسزايي يافته است. سيستم كنترل ترمز ديناميكي يكي از اين زير سيستم هاي كنترلي محسوب مي گردد كه نقش مهمي را در ايجاد امنيت وسايل نقيه ريلي به ويژه در حين فرآيند ترمزي و ذخيره انرژي ترمزي بازگشتي ايفا مي كند. از اهداف سيستم كنترل ترمز ديناميكي كنترل ميزان لغزش در حين فرآيند ترمزي به منظور جلوگيري از ساييدگي و خوردگي چرخ ها و همچنين در اختيار داشتن مسافت ترمزي معين و افزايش بهره برداري از خطوط حمل و نقل ريلي است. اين پايان نامه با ارائه مدل ديناميكي چرخ لوكوموتيو قطار داراي موتور كششي جريان مستقيم و به كارگيري معادلات ديناميك ترمزي، به رديابي يك پروفايل سرعت مطلوب به منظور كنترل مسافت ترمزي و همچنين كنترل ميزان لغزش در حين فرآيند ترمز گيري پرداخته است. با توجه به ديناميك غير خطي و نامعيني هاي ساختاري سيستم ترمزي، تابع تبديل خطي سازي شده سيستم با حضور نامعيني ها، جهت طراحي كنترل كننده مقاوم با عملكردي مطلوب به كار گرفته شده است. طراحي كنترل كننده مقاوم با استفاده از نظريه فيدبك كمي و با ترسيم گزاره‌هاي نامعيني سيستم ضمن در نظر گرفتن باندهاي پايداري مقاوم و رديابي مرجع صورت پذيرفته است. در سيستم ديناميكي ارائه شده، يك سيستم كنترل مقاوم تك حلقه اي و يك سيستم كنترل مقاوم متوالي (آبشاري) با دو حلقه كنترلي طراحي شده است و همچنين در بخش پيوست يك سيستم كنترل متوالي با حضور دو كنترل كننده تناسبي انتگرالي جهت تاكيد بر ضرورت استفاده از كنترل كننده مقاوم براي دست يابي به بهترين عملكرد و مقايسه نحوه كنترل موتورهاي كششي از نوع تحريك مستقل و شنت معرفي شده است. حلقه اصلي سيستم كنترلي مقاوم با فيدبك گرفتن سرعت زاويه اي چرخ و با هدف مينيمم كردن خطاي موجود نسبت به سرعت زاويه اي مطلوب كه توسط سيستم عملكرد اتوماتيك قطار فراهم مي‌شود. در سيستم هاي كنترلي متوالي، حلقه ثانويه به منظور رديابي پارامتر لغزش مرجع در نظر گرفته شده‌اند. در نهايت سيگنال كنترلي حاصل با استفاده از يك مدولاتور پهناي پالس به موتور كششي جريان مستقيم اعمال شده و با توليد گشتاور ترمزي مطلوب، مسافت ترمزي معين و لغزش مطلوب حاصل مي‌گردد. شبيه سازي‌هاي انجام شده عملكرد موفق سيستم كنترل ترمز ديناميكي ارائه شده را نمايش مي‌دهد. واژه‌هاي كليدي: سيستم ترمز ديناميكي، لغزش، موتور كششي جريان مستقيم، كنترل مقاوم، نظريه فيدبك كمي

189333

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي كنترل علائم

دكتر بيژن معاوني