Лосев Евгений - Имитационное моделирование движения поезда на участках автономной тяги стр 2.

Для создания модели нам понадобятся следующие блоки из палитры стандартных блоков: IN_F, Expression, CONST_m, SWITCH2_m, OUT_F.

Модель тепловоза 2ТЭ25КМ, построенная в программе Xcos, представлена на рис. 1.4.1. Через входной порт (IN_F) 1 подаётся скорость движения тепловоза v. Далее полученный сигнал разветвляется на три ветви, идущие к блокам Expression (математическое выражение, записанное на языке SciLab): 1) блок, описывающий характеристику в зоне [v

пор vNном

пор

Nном

Рис. 1.4.1

Чтобы ввести требуемое выражение и другие параметры в блок Expression надо либо дважды щёлкнуть по блоку левой кнопкой мыши, либо один раз правой кнопкой и в раскрывшемся меню выбрать пункт Параметры блока. Участок характеристики от скорости порога до скорости выхода на полную мощность аппроксимируем выражением F

к

Сила тяги тепловоза по сцеплению, выраженная в кгс, при сцепной массе 288 т описывается формулой, которая высвечивается во втором блоке Expression после её введения в этот блок (рис. 1.4.1). Остальные параметры те же, что и в первом блоке.

Сила тяги тепловоза по мощности дизеля определяется по формуле (2), которая после ввода соответствующих значений принимает вид F

к

Рис. 1.4.2

Рис. 1.4.3

Рис. 1.4.4

Рис. 1.4.5

Рис. 1.4.6

Посредством блоков переключения Dynamic SWITCH2_m осуществляется выбор одной из характеристик, описанных в блоках Expression. В модели тепловоза 2ТЭ25КМ их два. На входы 1 и 3 подаётся сигнал от блоков Expression как показано на рис. 1.4.1. На вход 2 подаётся скорость v. Окно Ввод значений после ввода необходимых параметров выглядит для первого блока как показано на рис. 1.4.4., для второго  рис. 1.4.5.

Таким образом, до скорости 20 км/ч в модели формируется характеристика ограничения по сцеплению, при скорости [2023] км/ч  линейный участок тяговой характеристики, а после  характеристика полной мощности.

Рис. 1.4.7

1.4.8

Также аналогичным образом построены и модели тепловозов 2ТЭ116У и ТЭП70. Отличия заключаются в следующем. У тепловоза 2ТЭ116У отсутствует линейный участок тяговой характеристики, поэтому в модели имеются только два блока Expression и один блок переключения. В блоке Expression для ограничения по сцеплению  своя формула (рис. 1.4.6), отличная от 2ТЭ25КМ (рис. 1.4.1). Скорость переключения равна 27 км/ч. Вид тяговой характеристики и, соответственно, структура модели тепловоза ТЭП70 в зоне скоростей [21160] км/ч сходна с 2ТЭ25КМ и отличается только числовыми значениями (рис. 1.4.7): константа равна 817943, линейный участок тяговой характеристики аппроксимирован выражением F

к

Созданные модели тепловозов будут использоваться в общей модели интегрирования дифференциального уравнения движения поезда. Поэтому их удобно оформить в виде отдельных суперблоков, которые потом можно вставлять в общие модели.

Результаты моделирования тепловозов 2ТЭ25КМ, 2ТЭ116У и ТЭП70 представлены на рис. 1.4.8  1.4.10. Как видно, полученные в результате моделирования тяговые характеристики тепловозов рассматриваемых серий практически совпадают с паспортными характеристиками (рис. 1.1.1  1.1.3).

Примечания

1

Данные в числителе относятся к 2ТЭ25КМ и 2ТЭ116У, в знаменателе  к ТЭП70.