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基于车辆模型的铁道车辆主动悬挂预见控制研究
| 论文题名： | 基于车辆模型的铁道车辆主动悬挂预见控制研究 |
| 关键词： | 铁道车辆;主动悬挂;预见控制;最优控制 |
| 摘要： | 作为列车转向架的重要组成部分,悬挂系统的作用之一是为车体缓和因铁道线路的不平顺等原因引起的车辆振动和冲击,可以说悬挂系统的减振能力直接关系到列车的运行品质.因此改善悬挂系统的性能,对我国现在正进行的列车提速具有重要意义.本文以单节列车车厢为研究对象,通过动力学分析,建立了一个11自由度的数学模型,并在此基础上用MATLAB编写了数字仿真程序,用以对车体在垂向位移振动,点头振动和横向滚摆振动进行研究.预见控制,不仅考虑系统当前的信息,还根据系统的未来目标值和未来干扰值决定当前的控制,是一种先进的控制方法.本文将预见控制引入列车主动悬挂系统的控制,对汽车和列车的主动悬挂预见控制的方案进行了比较,采用最优前馈预见控制方法,设计了对所有轮对进行预见控制的完全预见控制和利用前轮信息对后轮进行预见控制的部分预见控制.通过仿真程序,对两种方式的预见控制和一般的最优调节器控制和被动悬挂进行了比较.结果表明两种预见控制方式在控制效果方面有明显的优势,都能够大幅地衰减车体各方向的振动,其中部分预见控制的减振效果虽然略输于完全预见方式,但在实际中更易采用,因此可以说更具有发展前途.为进行实验研究,本文设计制造了一套采用高速开关阀为控制阀的液压主动隔振实验系统,对预见控制进行了实验研究,实验结果验证了仿真预见控制算法的有效性.另外这套系统还具有实验教学的作用. |
| 作者： | 饶大可 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘少军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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