دمپر نوسانی فعال برای بهبود پایداری و عملکرد وسایل نقلیه ریلی بر روی مسیر منحنی
به منظور افزایش بیشتر آسایش و کنترل در قطار مسافربری، یک رهیافت مکاترونیک برای طراحی وسایل نقلیه ریلی مورد نیاز می‌باشد. در واقع، سیستم‌های فعال مانند وسایل نقلیه ریلی امکان رفع موانع طراحی را بیش از موانع موجود در سیستم‌های غیر فعال می‌دهند. این مقاله در ارتباط با توسعه یک محرک الکترومکانیکی برای بهبود رفتار حرکتی یک وسیله نقلیه در هر دو مسیر مستقیم و منحنی می‌باشد. اجزای اصلی سیستم فعال یک موتور بدون جاروبک و یک سیستم انتقال مکانیکی هستند که برای اعمال یک نیروی طولی بین بدنه واگن و بخش پیش آمده و کوتاه جلو و عقب هر واگن به کار می‌رود. محرک تحت کنترل نیرو عمل می‌نماید. استراتژی‌های کنترلی مختلفی برای حرکت در مسیر مستقیم ارائه شده‌اند که هدف آنها افزایش سرعت بحرانی وسیله نقلیه و برای مسیر منحنی که هدف کاهش مقادیر بیشینه نیروهای واژگونی مسیر بوده‌اند. یک مدل ریاضیاتی از وسیله نقلیه ریلی به همراه دستگاه کنترل فعال توسعه داده شده و برای بهینه‌سازی استراتژی‌های کنترلی و تنظیم سخت‌افزار دستگاه فعال و تخمین افزایش کارآیی عملکردی نسبت به یک وسیله نقلیه غیر فعال سنتی به کار رفته است. دستگاه کنترل فعال بر روی یک وسیله نقلیه ریلی ETR470 سوار شده و عملکرد آن در تست‌های در خط در هر دو مسیر مستقیم و منحنی ارزیابی گردیده است.
1- مقدمه
قطارهای مورب، مانند قطار ایتالیایی ETR470/480 یا قطار سوئدی X2000، به موفقیت بزرگ اقتصادی به ویژه در اروپا دست یافتند که این موفقیت آنها ناشی از قابلیت آنها در حرکت با سرعت بالا در هر دو خط استاندارد و سرعت بالا بوده است. برای دستیابی به این نتایج، قطارهای مورب، نیاز به ترکیب عملکردهای فرمان‌پذیری بالا با شرایط پایداری خوب دارند. هرچند، واضح است که این دو نیاز در تضاد با یکدیگرند. مقدار انتخابی پارامترهای طراحی (مانند صلبیت سیستم تعلیق اصلی، دمپرهای نوسانی و غیره) برای هر یک از اهداف فرمان‌پذیری یا پایداری بهینه شده‌اند. به این دلیل است که معمولا پیشنهاد می‌گردد که افزایش در راندمان این وسایل نقلیه ریلی تنها از طریق سیستم‌های کنترل شده فعال قابل حصول است که می‌توانند رفتار وسیله نقلیه را برای هماهنگی با شرایط مختلف مسیر تنظیم نمایند.
Abstract
To further increase passenger train comfort and handling performances, a mechatronic approach to the design of railway vehicles is necessary. In fact, active systems on board a railway vehicle allow to push design barriers beyond those encountered with just passive systems. The article deals with the development of an electro-mechanical actuator to improve the running behaviour of a railway vehicle, both in straight track and curve. The main components of the active system are a brushless motor and a mechanical transmission, used to apply a longitudinal force between the carbody and the bogie of the vehicle. The actuator is operated in force control. Different control strategies were developed for straight track running, where the aim is to increase the vehicle critical speed, and for curve negotiation, where the goal is to reduce the maximum values of track shift forces. A mathematical model of the railway vehicle incorporating the active control device has been developed and used to optimise control strategies and hardware set-up of the active device and to estimate the increase in operating performances with respect to a conventional passive vehicle. The active control device has then been mounted on an ETR470 railway vehicle, and its performances have been evaluated during in-line tests in both straight and curved tracks.
1- مقدمه
2- شرحی بر دمپر فعال
3- استراتژی‌های کنترلی
5- نتایج عددی در امتداد مسیر مستقیم و مسیر منحنی
5-1 ارزیابی کارکرد دمپر نوسانی فعال بر روی مسیر مستقیم
6- تست‌های خطی در مسیرهای مماسی و منحنی
6-1 تست‌های مسیر مماسی
6-2 تست‌های مسیر منحنی
7- جمع‌بندی
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه