列车半主动悬挂系统控制策略研究

发布时间：2021-05-19 00:09

　　随着高速动车组技术的快速发展,人们对高速动车组列车运行的舒适度要求越来越高,车辆运行时产生的振动对乘客舒适性与旅途安全性造成了极大的影响,其中,列车横向振动是影响旅客舒适度的主要振动方式,与列车行驶过程中的平稳性密切相关。对于高速动车组列车而言,为了能够较好地减少车体振动,一般采用实时调整减振系统相关参数的方法达到缓冲车辆振动的目的,即将减振悬挂系统应用到车体。列车悬挂系统根据控制原理的不同可分成被动悬挂、主动悬挂及半主动悬挂系统,半主动悬挂系统作为采用率最高的减振系统,是降低车体振动、提高列车行驶稳定性的高效方式,综合考虑经济成本与减振效果,选择半主动悬挂减振系统作为进一步研究的目标对象。随着国内高速动车组运行时速的不断提高,车辆运行条件及区间内车辆数发生了巨大变化,轨道承受的激扰频率提高,从而导致列车车轮磨耗速度增加,车辆运行平稳性优化问题日益严苛,为车辆行驶稳定性优化与减振降噪技术的研究提出了更高的要求与挑战。因此针对高速动车组的运行特点,深入研究悬挂系统控制领域,提出相应悬挂系统振动控制方法对于高速动车组的发展具有较强的指导意义。借助MATLAB/Simulink仿真分析软件,... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 列车悬挂系统分类
        1.2.1 被动悬挂系统
        1.2.2 主动悬挂系统
        1.2.3 半主动悬挂系统
    1.3 研究目标及研究内容
2 列车横向悬挂控制策略与性能比较
    2.1 悬挂控制策略
        2.1.1 PID控制
        2.1.2 模糊控制
        2.1.3 天棚阻尼控制
        2.1.4 神经网络控制
        2.1.5 自适应控制
    2.2 线路不平顺激扰
        2.2.1 线路不平顺激扰概念
        2.2.2 线路不平顺激扰数学模拟
        2.2.3 线路不平顺激扰模拟
    2.3 列车悬挂系统减振性能判别标准
        2.3.1 加速度均方根值
        2.3.2 Sperling舒适度指标
    2.4 本章小结
3 列车横向半主动悬挂模型
    3.1 列车横向半主动悬挂模型介绍
        3.1.1 车辆横向振动的基本概念
        3.1.2 17自由度列车横向建模介绍
    3.2 本章小结
4 控制算法
    4.1 模糊PID控制基本原理
        4.1.1 PID控制
        4.1.2 模糊控制
    4.2 模糊PID控制器设计
        4.2.1 模糊控制器组成
        4.2.2 模糊控制器设计步骤
        4.2.3 模糊PID控制
    4.3 显遗传自适应模糊控制
        4.3.1 显遗传自适应模糊控制基本原理
        4.3.2 显遗传自适应模糊控制推广与验证
        4.3.3 显遗传自适应模糊控制规则设计
    4.4 本章小结
5 控制系统仿真与结果分析
    5.1 列车横向半主动悬挂模糊PID控制仿真
    5.2 显遗传自适应模糊控制仿真
    5.3 仿真结果对比分析
    5.4 列车横向振动各指标功率谱密度
    5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录A 列车悬挂系统参数



本文编号：3194728