ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ

Баранов Леонид Аврамович; Бестьмьянов Петр Филимонович; Балакина Екатерина Петровна; Пудовиков Олег Евгеньевич

doi:10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388

УДК

629.42

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ

Опубликовано в Автоматика на транспорте · Страницы 377–388 · Рубрика: Системы управления на транспорте

DOI: https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388

Получено: 10.12.2022 Одобрено: 12.12.2022 Опубликовано: 12.12.2022

Авторы

БА

Баранов Леонид Аврамович

БЕ

Бестьмьянов Петр Филимонович

БА

Балакина Екатерина Петровна

ПУ

Пудовиков Олег Евгеньевич

БА

Баранов Леонид Аврамович

Ученая степень: доктор технических наук

Ученое звание: профессор

Российский университет транспорта (МИИТ) Россия · Москва

БЕ

Бестьмьянов Петр Филимонович

Ученая степень: доктор технических наук

Российский университет транспорта (МИИТ) профессор · кафедра «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте» · Россия

БА

Балакина Екатерина Петровна

Ученая степень: кандидат технических наук

Российский университет транспорта (МИИТ) доцент · кафедры «Управление и защита информации» · Россия

ПУ

Пудовиков Олег Евгеньевич

Ученая степень: доктор технических наук

Ученое звание: доцент

Российский университет транспорта доцент, заведующий кафедрой · кафедра «Электропоезда и локомотивы» · Россия · Москва

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены модель системы автоматического управления локомотивом второго поезда при виртуальной сцепке и способы анализа качества управления. Управляемой величиной является рассчитываемое в процессе движения поездов расстояние между «хвостом» первого и «головой» второго поезда, обеспечивающее безопасность движения при экстренном торможении первого поезда. Это расстояние названо «длиной виртуальной сцепки». Введена формализация, позволяющая учесть отсутствие синхронизации при передаче информации о координате и скорости первого локомотива и такта работы цифровой системы управления вторым локомотивом. Рассмотрены погрешности измерений скорости и координат, связанные с запаздыванием при передаче информации, возможностью отказа от декодирования получаемой информации по радиоканалу приемником второго локомотива. При определении длины виртуальной сцепки рассмотрены различные способы ее верхней оценки, выбран способ, учитывающий измерение скорости движения и координаты обоих поездов, путь экстренного торможения первого поезда, возможность начала экстренного торможения первого поезда в начале цикла передачи информации, методические и инструментальные погрешности измерения. В качестве оператора, преобразующего рассогласования при выборе управления вторым локомотивом, рассмотрен цифровой пропорциональный интегральный дифференцирующий закон управления. Разработана модель системы автоматического управления, относящаяся к классу импульсных систем, особенностью которой является расчет управляющего воздействия в процессе движения поездов. Параметрический синтез системы автоматического управления рекомендуется проводить методами имитационного моделирования. Выбраны критерии качества управления.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

виртуальная сцепка, экстренное торможение, служебное торможение, система автоматического управления, радиоканал, длина виртуальной сцепки, модель системы, имитационное моделирование, закон управления, погрешности измерений, вычисление длины виртуальной сцепки, критерии качества управления

Финансирование

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, НТУ «Сириус», ОАО «РЖД» и образовательного фонда «Талант и успех» в рамках научного проекта № 20-37-51001.

Текст

Текст (PDF)

Читать Скачать

1. Баранов Л. А. Система автоматического и телемеханического управления электроподвижным составом / Л. А. Баранов, Е. В. Ерофеев, В. И. Астрахан и др.; под ред. Л. А. Баранова. - М.: Транспорт, 1984. - 311 с.

2. Баранов Л. А. 35 лет кафедре «Автоматика и телемеханика» / Л. А. Баранов // Автоматическое управление технологическими процессами на транспорте. Юбилейный сборник научных трудов. - М.: МИИТ, 1996. - Вып. 892. - С. 3-8.

3. Бушуев С. В. Повышение пропускной способности участка железной дороги с применением технологии виртуальной сцепки / С. В. Бушуев, К. В. Гундырев, Н. С. Голочалов // Автоматика на транспорте. - 2021. - № 1. - С. 7-20. - DOI:https://doi.org/10.20295/2412-9186-2021-7-1-7-20.

4. Климова Е. Е. Технология виртуальной сцепки поездов как инструмент, повышения пропускной и провозной способности линии / Е. Е. Климова, Л. Е. Пилинушка, В. С. Рябов // Транспортная инфраструктура сибирского региона: материалы десятой Международной научно-практической конференции. - 2019. - С. 60-64.

5. Flammini F. Towards Railway Virtual Coupling / F. Flammini, S. Marrone, R. Nardone et al. // International Conference of Electrical Systems for Aircraft, Raiway, Ship Propulsion and Road Vehicles and International Transportation Electrification Conference. - 2019.

6. Mitchell I. Train Convoys or Virtual Coupling / I. Mitchell, E. Goddard, F. Montes // IRSE news. Institution of railway signal engineers. - 2016. - Iss. 219.

7. Goikoetxea J. Roadmap Towards the Wireless Virtual Coupling of Trains / J. Goikoetxea // Springer International Publishing Switzerland. - 2016. - Pp. 3-9.

8. Никитин А. Б. Результаты исследования технических средств контроля целостности поездов / А. Б. Никитин, И. В. Кушпиль // Автоматика на транспорте. - 2020. - № 4. C. 411-434. - DOI:https://doi.org/10.20295/2412-9186-2020-6-4-411-434.

9. Quante F. Контроль полносоставности грузовых поездов / F. Quante // Железные дороги мира. - 2005. - № 2. - С. 43-48.

10. Bestem`yanov P. F. Energy efficient algorithms assessment of the Rail circuit operation / P. F. Bestem`yanov // Russian Electrical Engineering. - 2017. - Vol. 88. - № 9. - С. 557-562.

11. Баранов Л. А. Квантование по уровню и временная дискретизация в цифровых системах управления / Л. А. Баранов. - М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 306.

12. Баранов Л. А. Микропроцессорные системы автоведения поездов / Л. А. Баранов, Я. М. Головичер, Е. В. Ерофеев и др.; под ред. Л. А. Баранова. - М.: Транспорт, 1990. - С. 272.

13. Розенфельд В. Е. Теория электрической тяги / В. Е. Розенфельд, И. П. Исаев, Н. Н Сидоров; под ред. И. П. Исаева. - М.: Транспорт, 1995. - С. 294.

14. Баранов Л. А. Оптимизация управления движением поездов / Л. А. Баранов, Е. В. Ерофеев, И. С. Милешин и др.; под ред. Л. А. Баранова. - М.: МИИТ, 2011. - С. 164.

15. Лисицын А. Л. Нестационарные режимы тяги (Тяговое обеспечение перевозочного процесса) / А. Л. Лисицын, Л. А. Мугинштейн. - М.: Интекст, 1996. - 159 с.

16. Gao Gj. of longitudinal forces of coupler devices in emergency braking process for heavy haul trains / Gj. Gao, W. Chen, J. Zhang et al. // J. Cent. South Univ. - 2017. - № 24. Pp. 2449-2457. - DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-017-3656-9

17. Pugi L. Modelling the longitudinal dynamics of long freight trains during the braking phase. / L. Pugi, D. Fioravanti, A. Rindi // 12th IFToMM World Congress. Besancon, France. - 2007. Pp. 1-6.

18. Cole C. Longitudinal train dynamics / C. Cole, S. Iwnicki (ed.) // Handbook of railway vehicle dynamics. Taylor & Francis. - London, 2006. - Pp. 239-278.

19. Wu Q. A review of dynamics modelling of friction draft gear / Q. Wu, C. Cole, S. Luo et al. // Veh Syst Dyn. - 2014. № 52(6). Pp. 733-758.

ГОСТ

Баранов Л. А., Бестьмьянов П. Ф., Балакина Е. П., Пудовиков О. Е. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ // Автоматика на транспорте. 2022. №. 4. С. 377-388. DOI: https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388. (дата обращения: 06.09.2026).

MLA

Баранов Леонид Аврамович, Бестьмьянов П. Ф., Балакина Е. П., Пудовиков О. Е.. "ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ." Автоматика на транспорте 8.4 (2022): 377-388. DOI: https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388.

APA

Баранов Л. А., Бестьмьянов П. Ф., Балакина Е. П., Пудовиков О. Е. (2022). ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ. Автоматика на транспорте, 8(4), 377-388. https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388

Chicago

Баранов Леонид Аврамович, Бестьмьянов П. Ф., Балакина Е. П., Пудовиков О. Е.. "ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ." Автоматика на транспорте 8, no. 4 (2022): 377-388. https://doi.org/10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388.

WIKI

{{cite journal | author = Баранов Л. А., Бестьмьянов П. Ф., Балакина Е. П., Пудовиков О. Е. | title = ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ | journal = Автоматика на транспорте | year = 2022 | volume = 8 | issue = 4 | pages = 377-388 | doi = 10.20295/2412-9186-2022-8-04-377-388 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И МОДЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВТОРЫМ ЛОКОМОТИВОМ ПРИ ВИРТУАЛЬНОЙ СЦЕПКЕ

Подтверждение