原文传递
高速列车动力学建模及其横向半主动控制仿真研究
| 论文题名： | 高速列车动力学建模及其横向半主动控制仿真研究 |
| 关键词： | 高速列车;半主动控制;模糊控制;混合阻尼控制;动力学建模 |
| 摘要： | 随着高速列车速度的提高，车辆所产生的振动越大。目前，我国列车行驶时的垂向平稳性基本能满足要求，而列车横向振动随车速增大而加强，这导致列车横向平稳性不佳，乘客乘坐列车安全性受到威胁。列车横向半主动悬挂控制技术，已成为改善横向平稳性的有效方法之一。 本文首先介绍了国内外主动、半主动悬挂技术的应用与研究，回顾了高速列车半主动减振技术的研究历程，并详细论述了几种车辆半主动悬挂控制策略。 其次，基于Matlab/Simulink建立了17自由度高速列车横向动力学模型和通过Adams/Rail软件建立了考虑轮轨接触的34自由度整车模型，并对两种高速车辆动力学模型进行仿真与验证，证明了两种建模方法的合理性和正确性。 然后，基于Matlab/Simulink仿真软件，利用半主动减振器控制算法，并联合Adams/Rail高速列车34自由度整车模型，建立了联合仿真平台。基于此平台对天棚阻尼控制方法进行了仿真分析研究，结果证明天棚阻尼控制算法简单有效。本文还对半主动减振器模型与高速列车整车模型耦合在一起的动力学模型进行了仿真分析研究，结果表明嵌入半主动减振器的耦合模型后，控制效果略有下降，这充分反映了实际减振器不能完美跟随控制算法控制力的问题。 结合课题中出现的问题，将模糊控制理论与连续型天棚阻尼控制方法结合起来，提出了一种控制算法，解决了开关型和连续型天棚阻尼控制算法在对控制性能和应用成本上的矛盾问题。 由于天棚阻尼算法在抑制列车车体横向振动同时却增加转向架和轮对横向振动，因此针对此问题，论文提出了将天棚阻尼算法和地棚阻尼算法结合起来的混合阻尼控制算法。结果表明，混合阻尼控制综合考虑了高速车辆运行时的舒适性和安全性，使高速车辆具有更好的综合性能。 |
| 作者： | 隋记魁 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 郭孔辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
