跨座式单轨车辆动力传动系统参数匹配优化

摘要

跨座式单轨车辆既具有铁道机车的特点,又具有与汽车相类似的驱动模式。因此,对其进行动力性、经济性仿真计算具有开拓性和必要性。本论文的研究目的是在综合考虑跨座式单轨车辆在运行过程中的能耗及其在运行区段上的平均速度的前提下,对单轨车辆动力性的三个评价指标进行仿真计算,并对单轨车辆的传动系统参数进行匹配优化分析。主要进行了以下研究工作:
　　 1.提出了跨座式单轨车辆的动力性、经济性评价指标体系。
　　 2.研究了单轨车辆交流异步牵引电机的机械特性、工作状态以及调速,并仿真出单轨车辆的牵引电机的特性曲线。
　　 3.以单轨车辆的动力传输为主线,建立了基于GT-DRIVE的单轨车辆的动力性仿真模型,模拟了单轨车辆的动力性评价指标,并得出单轨车辆的能耗曲线,为后续优化设计提供了基础。
　　 4.以单轨车辆变速器的传动比为设计变量,原地起步加速时间为动力性目标,等速运行的能耗为经济性目标,及相关动力性指标为约束条件,建立了基于modeFRONTIER的单轨车辆多目标优化模型。
　　 5.利用GT-DRIVE与modeFRONTIER的联合仿真,采用实验设计(DOE)和多目标优化遗传算法相结合的优化策略,获得了满足约束条件的优化设计方案,根据实际情况,应用Pareto最优解集思想,确定了单轨车辆的最佳动力传动系统参数。