Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Аухадеев А. Э. Теоретическая система уровней построения движения транспортного средства. (1440 - tlexH) а н мощность ТС, кВт; Ж(ан) ^ Унорм < Nmax, ^ норм= ---------—--------- - пропускная способность участка маршрута движения ТС в нормальных условиях эксплуатации; /техн - продолжительность свободного от ТС промежутка времени, предоставляемого для выполнения работ по текущему содержанию пути, устройств, сооружений и т. д.); J - интервал следования ТС, с; К 2 - коэффициент энергопотребности; КогЛ, t2) - коэффициенты оперативной готовности m элементов электротехнического комплекса ГЭТ; Ѳ- совокупность случайных факторов. В общем случае напряжение на шинах тяговой подстанции является случайной величиной, зависящей от мощности Ртп, времени суток t и ряда случайных факторов Ѳ. В этом случае значение ином будет иметь смысл математического ожидания напряжения Um(t, Ртпд, Ѳ). Величина и кс определяется потерями в тяговой сети, зависящими от числа ТС n на секции подстанционной зоны и токов ТС / тс, формирующих ток линии (фидера), которые в реальных условиях эксплуатации являются случайными. 2. У р о в е н ь п о с т р о е н и я а л г о р и т м о в р а б о т ы э л е к т р о т е х н и ч е с к о г о к о м п л е к с а Т Э О (У2) является "основой" процесса управляемого движения ТС. Уровни У 3 - У 5 фактически только задают условия для уровня У2, на котором формируются основные характеристики (тепловые, электромеханические, энергетические и др.) процесса электрической тяги. Условно можно считать, что на данном уровне реализуется определенный набор "заложенных" при проектировании ТС режимов работы ТЭО, формируемый в автоматизированном режиме алгоритмами косвенной системы управления посредством задания определенных ходовых и тормозных позиций контроллера водителя КВ (рис. 2). При этом реализуются электротяговые характеристики ТС: на ободе колеса - статические v ( I ) , F ( I ) , ^(І) и динамические v(t), F ( t ) и др., однозначно определяющиеся электромеханическими характеристиками ТЭД, соответственно, статическими ю(І), M ( I ) , ^тэд(І) и динамическими ro(t), M(t) и др. Динамические характеристики транспортного средства ГЭТ и ТЭО определяются уравнениями движения (3) и (1). Необходимо отметить, что по аналогии с уровнем У в уровень У 2 характеризует построение движения ТС в собственных координатах без взаимодействия с внешней средой (У3), т. е. ТС рассматривается как "закрытая система". Если исключить влияние "внешних" сил (т. е. условно "приподнять" ТС над рельсами, чтобы пропала реакция опоры) и реализовывать одинаковые алгоритмы управления u ( t ) посредством переключения КВ (рис. 2), то формируемые режимы ТЭО будут идентичны, но при этом движения ТС не будет. Таким образом, на уровне У 2 решается конкретная специфическая задача для "закрытой системы" ТС, в результате которой реализуются определенные запроектированные режимы работы ТЭО. В том случае когда ТС установлено на рельсы (или дорожное полотно), возникает "внешняя" сила сцепления F ^ T J , которая определяет касательную силу F^ Появление F ^ требует рассмотрения уже "открытой системы", характеризующейся взаимодействием ТС с окружающим пространством и его элементами, а также определяет "переход" процесса построения движения на следующий уровень У3. Реализация электротяговых характеристик осуществляется под влиянием определенных условий , , у ("параметров порядка"): "внешних" для уровня У 2 - множество | } д 3 (сопротивление движению W 0 (v), сопротивление от кривых w ^ s) и от уклонов i ( s ) , ограничения скорости ѵогр(^) на перегоне L и др.) t 1 У и "внутренних" - множество | 2 (ЭМХ ТЭД ю(І), M(I), ^тэд(І) и др.), определяющих подмножество { . }ТЭд и элементов ТЭО (рис. 2) (подмножества { . }пру, { . }ку, {• • }кв, { . Ъпр, { . }мпр, и др.). Модель уровня У 2 может быть представлена системой уравнений, характеризующих механическую, электрическую и тепловую работу ТЭО транспортного средства ГЭТ: d- f t = у Е := 1 ( и - М , (ю )- М с (т к . ц. Ліш .Ѳ)) Е где и ( t ) = F , = 2 ц^мпМ,.; ѵ =ю D ; и = и (t) к' d к 2 ц W % :=. т»' ^ (t, * Ѳ)) - / „ ' (t . u)) ■ . , . . u , {..u r - dl = т- ( '. . д (|,u ) (t- е ) ) - т ( | ) при { { . . . } „ . . (. .- L -. ■ - 1 ' d ' T „ ( 1 „ ('. и ) .t/„ (t. S. Ѳ)) ' где итэд, икс - напряжение на ТЭД и в контактной сети, В; Ітэд - ток якоря ТЭД, А; F^ - касательная сила на ободе колеса, кН; т - температура нагрева ТЭД, °C; Т тэд - тепловая характеристика ТЭД; A(t) - расход электрической энергии на тягу ТС, кВт-ч; u(t) - управляющее воздействие, п - число ТЭД. (0; 1] при t е (to ; tp] 0 при t е (tp; tI ) [ - 1 ; 0 ) при t е [^; T ] ( 6 ) 584