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高速列车磁流变阻尼器减振控制研究
| 论文题名： | 高速列车磁流变阻尼器减振控制研究 |
| 关键词： | 磁流变阻尼器;高速列车;有限元仿真;减振控制 |
| 摘要： | 随着列车运行速度不断提升，人们对列车的舒适性和安全性也提出了更高的要求，磁流变阻尼器作为新型智能装置在振动抑制方面有着很好的应用前景。本文以磁流变阻尼器为核心，针对列车半主动悬架系统的控制策略和减振性能开展研究，既有较高的学术价值，又有实际的工程意义。 首先，分析磁流变阻尼器的基本工作原理并推导其出力公式。介绍根据高速列车模型参数设计的剪切阀式磁流变阻尼器，并在有限元软件中对其进行仿真分析，一方面验证了磁路设计的合理性；另一方面，研究了不同电流下阻尼器的出力特性。 其次，对课题组设计的磁流变阻尼器进行示功试验，试验结果表明试制的磁流变阻尼器会随施加电流不同而产生变化的阻尼力，可以作为半主动控制的元件，同时根据试验数据分析磁流变阻尼器的示功特性以及不同工况下等效阻尼系数的变化规律。以Bouc-Wen和Sigmoid通用滞环模型为基础，利用遗传算法进行参数辨识研究，并在Simulink中建立磁流变阻尼器的动力模型。 进一步，对列车运行过程中所受的轨道激励进行分析，建立了含有磁流变阻尼器的列车两自由度简化模型，研究不同半主动控制策略下的减振特性，仿真结果表明：开关天棚控制、连续天棚控制和模糊控制均取得了优于被动阻尼的效果，车体的加速度均方值下降了7.5％至15.1%。 最后，利用简化台架和DSP控制器开展实验研究。扫频实验的结果表明不同控制算法均可显著降低物体振动传递率，在随机振动的工况下，磁流变阻尼器也可以很好地抑制振动加速度均方根值。对比三种半主动控制算法，模糊控制的减振效果最好，开关天棚控制对设备要求最低也最容易实现。 |
| 作者： | 籍文韬 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 周瑾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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