为促进学术交流和实验室开放,充分发挥创新平台科技辐射的带动作用,凝聚和培养科技人才,动车组和机车牵引与控制国家重点实验室设立开放研究基金,发布2026年度实验室开放基金课题指南,欢迎申请。
一、实验室简介
动车组和机车牵引与控制国家重点实验室是2010年我国批准建设的企业重点实验室,主管部门为中国国家铁路集团有限公司和国务院国有资产监督管理委员会,依托建设单位为中国铁道科学研究院集团有限公司和中国中车股份有限公司。实验室设立铁科院实验基地、株洲实验基地和大连实验基地。
实验室定位为“应用基础研究类”,聚焦动车组和机车牵引与控制系统核心关键技术,以“高品质牵引与绿色动力” “极端复杂环境安全与控制” “数智列车与智能运维”为目标,开展相关应用基础研究,推进自主创新科研成果转化、培养高层次创新人才,实现铁路移动装备关键技术持续领先领跑。
二、开放对象
面向动车组和机车牵引与控制国家重点实验室固定人员以外的、具有博士学位或副高及以上(含副高)职称的海内外科研人员。
三、开放基金课题主要资助的研究方向与内容
课题1:复杂工况下高速列车电力牵引系统与齿轮传动系统机电耦合动态特性及性能改善措施
主要研究内容:
1.电力牵引系统与齿轮传动系统机电耦合精细化建模研究
建立包含牵引变流器、牵引电机及控制系统的电力牵引驱动模型;建立考虑时变啮合刚度、阻尼、传动误差和齿侧间隙的非线性齿轮动力学模型,并嵌入列车-轨道耦合系统;进一步考虑坡度、曲线等轨道条件,建立包含线路信息的闭环机电耦合模型。
2.复杂工况下机电耦合作用机理与动态特性研究
研究牵引/(再生)制动、长大坡道、小半径曲线及黏着变化等复杂工况下电气量、齿轮载荷、传动链扭振和轮轨作用的时频特征,揭示电气扰动与机械响应的耦合对应关系及相互强化机理和规律。
3.齿轮传动系统性能改善措施研究
辨识多工况下影响机电耦合响应的关键电气、控制、轮轨激励及运行参数,提出自适应谐波/间谐波电流补偿和转矩动态补偿等控制策略,降低机电耦合强度,提升齿轮传动系统的动态性能、载荷平稳性及运行稳定性。
研究目标:
建立融合复杂线路条件的高速列车电力牵引系统与齿轮传动系统机电耦合模型,探究复杂工况下电气侧与机械侧双向作用机理及动态响应演变规律,提出面向电气系统谐波抑制与齿轮振动抑制的性能改善方法,为高速列车牵引传动系统优化设计与平稳可靠运行提供理论支撑。
考核指标:
1)《复杂工况下的高速列车电力牵引系统与齿轮传动系统的机电耦合动态特性及性能改善措施报告》 ;
2)发表论文不少于3篇(其中SCI/EI检索不少于2篇);
3)申请发明专利不少于1项。
4)登记软著1项。
其他要求:
课题执行期间,重点课题承担人到实验室进行学术交流不少于2次,一般课题承担人到实验室进行学术交流不少于1次。
联系人:张桂南
电话:17610157736邮箱:z002529@zemt.cn
课题2:基于数模驱动的动车组牵引电机多物理场温升仿真方法研究
主要研究内容:
1.分析动车组牵引电机的结构组成与运行特性,分析电磁、温度、流体等多物理场的耦合关系与作用机理。重点研究电机损耗(铜耗、铁耗、涡流损耗)的产生机制及计算方法,量化电机损耗与温升、流体场与温度场之间的映射关系,支撑热网络模型的构建。
2.根据电机内部传热机理与能量守恒定律,列出热平衡方程,建立动车组牵引电机的通用等效热网络模型。明确热网络模型的热源、热容、热阻参数物理意义及热网络模型的动态求解方法。
3.研究融合机器学习/深度学习算法的牵引电机热网络模型参数校核方法,实现动车组牵引电机温升的快速仿真。明确仿真模型的数据接口关系,支撑与既有仿真软件的联合分析。
4.针对高原铁路动车组,搭建牵引电机热网络模型,并利用有限元仿真结果或实车运行数据进行模型校核,开展困难场景下的牵引电机温升的快速高效仿真。
研究目标:
探究多物理场下动车组牵引电机热效应变化机理,构建牵引电机通用热网络模型,明确数模驱动的牵引电机温升仿真模型构建方法及仿真模型快速构建流程
考核指标:
1)《基于数模驱动的动车组牵引电机多物理场温升仿真方法研究报告》;
2)发表论文不少于3篇(其中SCI/EI检索不少于2篇);
3)申请发明专利不少于1项。
4)牵引电机温升仿真模型1套。
其他要求:
1)课题执行期间,重点课题承担人到实验室进行学术交流不少于2次,一般课题承担人到实验室进行学术交流不少于1次。
联系人:贾志东
电话:18811441255邮箱:z002778@zemt.cn
课题3:机车车辆永磁同步电机故障影响及高鲁棒性控制策略研究
主要研究内容:
1.永磁电机典型电气故障状态的无位置传感器控制性能研究
1)无位置传感器控制下永磁电机典型电气故障时的电-磁-热-力等多物理场特性分析
2)典型电气故障对无位置传感器观测精度的影响机理
3)典型电气故障对永磁电机无位置传感器控制参数及性能影响
4)典型电气故障时的永磁电机无位置传感器控制性能评估方法
2.永磁电机高鲁棒性控制策略研究
1)凸极式永磁电机全速域无位置传感器控制策略研究与对比
2)凸极式永磁电机低速有位置高速无位置控制策略及平滑切换策略研究
3)位置传感器角度偏差对永磁电机控制的影响及机理研究
4)位置角存在偏差情况下永磁电机控制及保护策略研究
研究目标:
针对机车车辆永磁电机典型故障影响及高鲁棒性无位置传感器控制策略开展研究,旨在揭示在复杂多变工况下永磁电机典型电气故障及位置角偏差的演变机理;突破现有控制技术在电气故障和位置角存在偏差时的适应性瓶颈;形成永磁电机高鲁棒性控制及保护策略,显著提升永磁牵引系统的运行安全性与可用性。
考核指标:
1)仿真模型2套:凸极式永磁电机全速域无位置传感器控制模型及仿真模型,凸极式永磁电机具有平滑切换功能的低速有位置高速无位置控制模型及仿真模型等;
2)研究报告不少于2份:《永磁电机典型电气故障下的无位置传感器控制性能研究报告》,《永磁电机高鲁棒性控制策略研究报告》等;
3)在国内外专业期刊上发表论文不少于3篇,其中SCI/EI检索期刊论文不少于2篇;
4)申请发明专利不少于2项。
其他要求:
1)课题执行期间,重点课题承担人到实验室进行学术交流不少于2次,一般课题承担人到实验室进行学术交流不少于1次。
联系人:卢世蕾
电话:18101281282邮箱:lushilei@rails.cn
课题4:基于轴箱振动的动车组构架高频振动疲劳监测方法研究
主要研究内容:
1.线路激励统计与归纳
依托历年动车组长期服役跟踪试验数据,系统梳理轮轨系统中典型激励的类型、来源及分布特征。
2.构架危险断面识别
以线路激励统计结果为基础,开展转向架高频激振台架试验,识别构架危险断面。
3.转向架高频振动传递特性研究
围绕轮轨高频激励向构架传递的过程,研究转向架高频振动传递特性。
4.建立轴箱振动与构架关键位置应力的映射关系
基于台架试验和线路试验数据,建立轴箱振动与构架关键位置应力的映射关系。
5.构架关键位置应力信号重构
在轴箱振动—构架应力映射关系基础上,开展构架关键位置应力信号重构研究。
6.高频模态作用下的超高周疲劳损伤评估
分析高频模态参与下应力循环特征及其累积规律,建立相应疲劳损伤评估方法。
研究目标:
针对动车组构架高频振动疲劳监测难题,开展轴箱振动—应力映射研究,实现结构动应力间接监测与疲劳损伤实时评估,实现低成本、高可靠的构架疲劳损伤在线评估与预警监测体系,为动车组安全运行提供支撑。
考核指标:
1)《基于轴箱振动的动车组构架高频共振疲劳监测方法研究报告》;
2)核心期刊发表论文不少于3篇(其中SCI/EI检索论文至少2篇);
3)申请发明专利不少于1项。
其他要求:
1)课题执行期间,重点课题承担人到实验室进行学术交流不少于2次,一般课题承担人到实验室进行学术交流不少于1次。
联系人:韩晓东
电话:18600160505邮箱:z000218@zemt.cn
四、开放基金课题申请要求
1.开放课题面向具有博士学位或副高及以上(含副高)职称的海内外学者,申请者原则上需为动车组和机车牵引与控制国家重点实验室固定人员以外的科研人员。
2.开放课题设“重点项目”和“一般项目”。“重点项目”预算为20万元及以上,原则上要求由高级职称研究人员担任课题负责人;“一般项目”预算为20万元以下(不含20万元),原则上要求由具有博士学位或副高职称研究人员担任课题负责人。重点项目资助周期一般不少于2年。
3.申请开放基金课题须填写“动车组和机车牵引与控制国家重点实验室”开放课题申请书(见附件1)。
4.开放基金课题申报、评审、实施与管理必须符合《动车组和机车牵引与控制国家重点实验室开放课题管理办法》(见附件2)的相关规定。
5.开放基金课题申请截止日为2026年7月28日(邮寄申请书以投递日邮戳为凭),申请者应将签字盖章的纸质申请书原件一式五份密封包装并注明申请课题名称后送达或邮寄到重点实验室秘书处,同时发送电子版(申请书盖章版扫描件)至重点实验室秘书处。
6.开放基金课题经评审择优录取,由动车组和机车牵引与控制国家重点实验室通知申请者。
五、重点实验室秘书处联系方式
通讯地址:北京海淀区大柳树路2号铁科院机辆所303室
邮政编码:100081
联系人:邱羽
电话:010-5187493513691306292
传真:010-51849263
电子邮箱:qiuyu@rails.cn