文档介绍：实践报告
题目： 电传动内燃机车的速度控制
学院： 自动化工程学院
班级：
姓名：
学号：
2016年 01 月 20 日
目 录
一．课程设计背景 ····································· 2
电传动内燃机车工作原理 ························· 2
机车牵引性能的基本概念 ························ 2
二．控制对象建模 ····································· 3
三、控制器的设计要求和方案 ·························· 4
控制设计要求···································· 4
设计方案········································ 4
1/18
四、 实验设计与实现 ································· 4
衰减振荡法·································· 5
频域控制法···································· 7
六．实践心得 ··································· 11
一．课程设计背景
电传动内燃机车工作原理
电传动内燃机车是铁路上常用的一种内燃机车。它使用柴油机带动一台发
电机，将电流输给牵引电动机， 再通过齿轮传动来驱动机车运行。 有直——直流
2/18
电传动（发电机和电动机都是直流的） ，交——直流电传动，交——交流电传动三种方式。
电力传动内燃机车的能量传输过程是由柴油机驱动主发电机发电， 然后向牵引电动机供电使其旋转， 并通过牵引齿轮传动， 驱动机车车轮的旋转。 电力传动原理图如图 1：
图 1 电力传动工作原理
1 －柴油机； 2 －牵引发电机； 3 －电路； 4 －牵引电动机；
5 －主动齿轮； 6 －从动齿轮； 7 －动轮
机车牵引性能的基本概念
机车牵引列车运行是由于它具有相当大的牵引力， 用来克服列车起动时和运行中所受的阻力。机车牵引力（ F ）和运行速度（ V ）的乘积，就是机车的功
率（ P ），即 F · V ＝ P ，常用“千瓦”做单位。任何一种机车，它的最大功率是一定的，叫做标称功率。机车在牵引列车时，所受到的阻力是经常变化的。当阻力增大时，机车就要发挥出更大的牵引力来克服它；反之，当阻力减小时，牵引力就可以小一点。 为了充分利用机车的功率， 要求机车在各种不同运行阻力
的情况下，都能具有恒功率输出性能。这就要使 F · V ＝常数。可见牵引力和速度之间应当成反比关系：当速度小时，牵引力大；速度大时，牵引力小。把对 F 和 V 的这种要求表示在坐标上，应该是一条双曲线，如图 2 所示：
图 2 机车理想牵引性能曲线
3/18
这条曲线叫做机车理想牵引性能曲线， 无论任何一种机车的牵引性能， 都应与它相符合。当然，曲线的两端不能无限延长。左端，牵引力不能超过轮轨之间
的粘着力，否则车轮会空转；右端，速度也不能超过机车构造所能允许的范围。
电力传动内燃机车是由牵引电动机通过齿轮驱动的， 所以机车牵引力和速度取决于牵引电动机的转矩和转速， 从而也就决定了机车的牵引特性。 直流串励牵引电动机的速率与转矩关系如图 3所示：