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基于DMC的车辆横向半主动悬挂控制
| 论文题名： | 基于DMC的车辆横向半主动悬挂控制 |
| 关键词： | 半主动悬挂;车辆横向振动;动态矩阵控制 |
| 摘要： | 随着列车车辆车速的逐渐提高，车辆横向半主动悬挂系统的控制已经成为列车车辆制造领域的一个重要问题。车辆横向半主动悬挂系统控制的一大难点在于难以建立一个精确的车辆结构模型。作为预测控制领域问世最早、影响最大的控制算法之一的动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control，DMC)，由于采用在工程上易于测取的对象阶跃响应做模型，早已在许多建模困难的工程领域得到了广泛的运用。本文基于动态矩阵控制算法的理论，将动态矩阵控制运用到车辆横向半主动悬挂系统的控制当中，并通过理论分析和计算机仿真实验对相关的控制器参数进行了整定，取得了较好的效果。 全文在简要介绍了车辆半主动悬挂系统在国内外的应用现状和列车车辆半主动悬挂控制算法的发展概况后，从列车车辆横向振动的概念出发，比较全面地介绍了与列车车辆横向振动相关的基础知识，包括车辆横向结构模型、轨道线路激扰和车辆悬挂系统减振性能的评判标准。本文在MATLAB/Simulink软件环境下，建立了17自由度列车车辆横向振动模型，对轨道线路激扰进行了数值模拟，并全面介绍了动态矩阵控制，包括算法的基本思想、一般流程和悬挂系统可调阻尼器的基本调节思路等。同时，本文从理论分析入手，分析指出了过去一些文献统一处理安装在前后转向架上的阻尼器这一做法的不合理性，在本文的控制算法中将前后转向架上的阻尼器分开处理，并充分利用动态矩阵控制采用受控对象阶跃响应做模型的特点，使用高自由度(如17自由度)模型的阶跃响应模型来设计控制器，进一步优化了控制方法。文章通过计算机仿真，采用遗传算法，在单一设计时速下，对所设计的控制器的相关参数进行了整定。在此基础上，为了提高变速度下控制器的系统控制效果，本文通过理论分析和计算机仿真相结合，采用分段处理的方法，进一步给出了在不同速度下，控制器相关参数的选择策略。 |
| 作者： | 郁家杰 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 金炜东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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