Адаптивная система автоматического управления с повышенной эффективностью тормозами пассажирских и высокоскоростных поездов

Данная работа направлена на повышение безопасности движения и увеличения скоростных пределов подвижного состава, оборудованного электропневматическими тормозами. Ключевым параметром, ограничивающим допустимую скорость движения, является длина тормозного пути. Длинный тормозной путь накладывает скоростные ограничения при управлении поездом, так как необходимо сохранять возможность безопасной остановки поезда в случае необходимости. При проектировании тормозной системы и разработке алгоритмов управления тормозами, проектировщики находятся между двух условий: развить максимальную замедляющую силу и не превысить силу сцепления колеса с рельсом, т.е. избежать заклинивания колесных пар. Сила сцепления колеса с рельсом должна быть больше тормозной силы. На сегодняшний день данное соотношение рассматривается в статике. В настоящей работе предлагается создать адаптивную систему управления торможением поезда, способную эффективно функционировать при большом разбросе динамических свойств подвижного состава, изменяющихся внешних условиях и воздействии неконтролируемых возмущений. При этом разрабатываемая система должна обладать повышенными эксплуатационными показателями в виде расширения рабочих режимов работы, повышения точности управления и производительности. Основная цель проекта – это сокращение тормозного пути и повышение скорости движения поездов с электропневматическими тормозами на основе адаптивного управления торможением с учетом динамики резервов тормозной силы и сцепления колеса с рельсом в процессе торможения. Углубленная проработка фундаментальных основ динамического поведения фрикционных тормозов с целью совершенствования законов управления, как в ручном, так и в автоматическом режимах позволит повысить безопасность и среднюю скорость движения поездов, а также снизить вероятность заклинивания колесных пар в процессе торможения.