ADAMS与MATLAB/SIMULINK在电气机车驱动系统仿真中的应用

本篇论文深入探讨了驱动系统的研究与仿真，特别是在MATLAB/SIMULINK环境下的应用。作者Dr.-Ing. Peter Häse来自DaimlerChrysler Railsystems (瑞士)有限公司和Dipl.-Ing. ETH Christoph Decking来自Advanced Simulation Solutions AG共同撰写了这篇报告，发表在2000年的ADAMS/Rail用户大会上，地点位于荷兰哈莱姆。 驱动系统是电气化列车的关键组成部分，它包含复杂的子系统，如电气、机械和控制单元。为了设计和开发新型车辆，需要跨学科团队协作。电机与机械的交汇点，即电机气隙，是驱动链的核心区域。这个区域涉及的主要组件包括： 1. **电机转换器**：将电网提供的电能转换为适合电机使用的电压和电流。 2. **电机控制器**：对电机转换器的工作进行精确控制，确保能量传输的稳定性和效率。 3. **异步电机**：根据电磁理论工作的电动机，通常用于提供车辆动力。 4. **机械传动系统**，尤其是齿轮箱：将电机的旋转运动转化为车轮的直线运动，实现车辆行驶。 5. ** bogie（转向架）**：承载电机和齿轮箱，保证车辆在轨道上的平稳运行和转向能力。 6. **轨轮接触**：涉及车轮与钢轨之间的摩擦力和接触动态，对车辆性能有直接影响。 有时，定义还会扩展到包括电气方面的电线（catenary）、变压器、线路转换器、线路转换器控制等，以及机械方面的轨道等元素。这些组件间的协同工作至关重要，任何一方的改进都能优化整体系统的性能和效率。 MATLAB/SIMULINK作为一种强大的工具，被用来进行系统级建模、仿真和分析。通过这些软件，研究人员能够模拟驱动系统的动态行为，预测不同工况下的响应，从而优化设计决策，降低风险，并减少实际试验中的成本和时间。此外，仿真结果还可用于评估和验证新设计的可行性，确保最终产品在真实世界中的可靠性和性能。 这篇论文提供了关于利用MATLAB/SIMULINK进行驱动系统仿真研究的重要方法论和技术细节，对于从事相关领域设计、研发和教学的专业人士具有很高的参考价值。通过理解并掌握这些技术，工程师们能够提升驱动系统的工程设计能力和创新能力。