摆式列车倾摆机构数学模型研究及优化设计

摆式列车倾摆机构数学模型研究及优化设计

张志波[1]2012年在《电动摆式列车关键技术研究》文中研究表明本文在概述国内外摆式列车的发展及现状的基础上,提出了适用于200km/h高速动车组的摆式转向架总体方案设计,重点对电动摆式列车的关键技术——倾摆机构和倾摆作动器做了研究。以ADAMS软件和Matlab软件等仿真工具为平台,建立了电动摆式列车的参数化动力学模型,对倾摆机构进行了运动学和动力学分析,得到各个结构参数对电动摆式列车性能的影响。应用ADAMS/Isight软件,本文还进行了倾摆机构结构参数的多目标优化设计,应用线性加权和法将多目标优化问题转化成单目标优化问题,得到了满足电动摆式列车倾摆性能最优的倾摆机构结构参数。本文针对直驱式容积控制电液伺服作动器,以CRH5为平台基础,完成了直驱式容积控制电液伺服作动器的方案设计,并对其各个部件进行详细的选型和参数化研究。应用Matlab/Simulink软件,建立直驱式容积控制电液伺服作动器系统的非线性数学模型,对电液耦合系统和车辆动力学系统进行了联合仿真,分析了直驱式容积控制电液伺服作动器的静态特性和动态特性。仿真结果表明,直驱式容积控制电液伺服作动器能具有快速响应,跟随性好的优点。研究结果表明,针对200km/h高速动车组设计的摆式转向架方案可行,倾摆机构的结构参数能很好的满足电动摆式列车的性能要求。直驱式容积控制电液伺服作动器具有较好的动态性能,能够满足电动摆式列车倾摆系统的性能要求,是未来摆式列车倾摆作动器的发展趋势。

胡骁樯[2]2018年在《基于SIMPACK和Simulink联合仿真的摆式动车组曲线通过性能研究》文中认为我国铁路发展至今,经历了六次铁路大提速并开行了高速动车组,列车的运行速度已经有显着提高。尽管我国已经建成了2.5万km的高速铁路,但仍然有10.2万km的既有线铁路。特别在我国西部地区,山区铁路的小半径曲线较多,限制了列车运行速度的提高。根据国外的应用经验,摆式列车能显着提高列车的曲线通过速度,而不降低乘坐舒适性。在国外,摆式列车的新技术不断被研发,并应用于新的车型。国内从上世纪90年代开始进行摆式列车的相关研究,种种原因导致其未能在我国得到实际应用,但从未停止对摆式列车的研究。轮轨接触关系具有很强的非线性,轮轨间的受力状态比较复杂。摆式列车以较高速度通过曲线时,因倾摆机构的动作而使车体向曲线内侧倾摆,加剧了轮轨之间的受力情况,可能影响列车的动力学性能和旅客的乘坐舒适性。因此,本文将采用联合仿真的方法仿真研究车体倾摆对摆式车辆曲线通过性能的影响。论文首先介绍了摆式列车的提速原理,根据倾摆机构的结构,利用MATLAB软件编写了描述倾摆机构运动轨迹的程序,从而得到倾摆作动器行程与车体倾摆角之间的近似线性关系;然后根据倾摆机构的性能要求对作动器进行方案设计,采用Simulink研究倾摆作动器的性能,基于SIMPACK建立摆式车辆的动力学模型;最后采用SIMPACK/Simulink联合仿真的方法建立了倾摆机构和车辆动力学耦合的模型,基于此联合仿真模型重点研究了车体倾摆对摆式车辆曲线通过动力学性能和乘坐舒适性的影响,并研究了倾摆机构发生故障对摆式车辆曲线通过动力学性能和乘坐舒适性的影响,为今后的故障检测提供参考。研究结果表明,采用摆式列车可在确保乘坐舒适性的前提下,提高列车的曲线通过速度,且动力学性能满足要求;倾摆角速度对摆式车辆的动力学性能影响较小,仍有较好的乘坐舒适性;倾摆机构发生故障对动力学指标影响较小,但对乘坐舒适性影响较大,发生故障时需及时处理。

贾海朋[3]2001年在《摆式列车倾摆机构数学模型研究及优化设计》文中进行了进一步梳理摆式列车是在我国许多现有线路上提速的可选方案之一,因此,对我国第一列摆式列车而言,任何有价值的研究都将倍受关注。本论文主要进行了以下两方面的研究:一是对倾摆机构的数学模型进行了改进,使它更有利于倾摆机构的寿命,更有利于乘客的舒适性;二是对倾摆机构进行了数值优化设计,使其效率更高。 首先,基于国内外倾摆规律分段表示的现状,提出了用KS函数对其尖点进行光顺的改进模型。由于倾摆规律的分段表示,在作动器的推力曲线上,产生了两次尖点跳跃,这对于提高作动器的工作可靠性是非常不利的。本文充分利用KS函数的包络特点,提出了最大及最小混合包络的概念,从而实现了尖点的可控光顺,克服了分段的缺点。随后的数值实验证明了这一点。 其次,基于运动学及动力学方程,对倾摆机构进行了优化设计。在设计过程中,是以倾摆作动器上的推力为目标函数,以四杆机构的几何为设计变量。由于推力还随倾摆角、倾摆角速度、倾摆角加速度变化,因而这是一个相当复杂的隐式约束优化设计问题。为此,利用Matlab为数学处理工具,对其离散化数值求解。 为了验证本文的推导过程,最后还用专用软件对倾摆过程予以动态仿真。仿真结果表明,输出结果与用Matlab计算的数值解完全一致。

王雪梅[4]2007年在《摆式列车线路信息检测系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理开行摆式列车是实现既有线路提速的一种有效措施。论文结合我国首列国产摆式列车的研制工作展开。主要对摆式列车线路信息检测系统及其信号处理方法进行研究,以期建立有效的检测系统和方法,为摆式列车倾摆控制提供及时、准确、可靠的检测信息。为了实现摆式列车的倾摆控制,必须实时检测列车通过曲线时的相关运行参数,关键是获得列车通过曲线时的未平衡离心加速度信号,据此产生倾摆控制指令。针对目前国内外摆式列车线路信息检测系统存在的主要问题(加速度信号经滤波后产生延时),在国内首次提出了基于单轴陀螺平台的摆式列车线路信息检测方法和基于“数学平台”的摆式列车线路信息检测方法。理论分析和线路试验都表明这两种检测方法能有效克服加速度信号滤波延时的问题,可为倾摆控制及时、准确、可靠地提供检测信息。基于单轴陀螺平台的摆式列车线路信息检测系统,利用安装在头车车体地板上的单轴陀螺平台和车体与悬挂系统之间的两个位移传感器建立测量的水平基准线,不仅可测量出列车通过曲线时线路的超高值,而且可测量出曲线曲率值。利用所测线路参数经计算便可得到摆式列车倾摆控制所需未平衡离心加速度的大小,为倾摆控制提供指令信息。论文详细分析了其测量原理、测量误差并建立了相应的数学模型。线路试验表明该方法能满足摆式列车倾摆控制实时性的要求。基于单轴陀螺平台的摆式列车线路信息检测方法是建立在陀螺平台系统具有良好的动态特性的基础之上。论文首先利用最小二乘法及其改进算法建立了描述陀螺平台系统动态特性的差分数学模型,并对其动态特性进行了分析。然后在此基础上,采用零极点匹配法设计了相应的动态补偿数字滤波器,并对基于神经网络的动态补偿方法进行了研究,设计了相应的神经网络动态补偿器。通过对陀螺平台线路实测超高信号进行补偿处理,获得满意的效果。为了提高检测系统可靠性,降低成本,论文首次把“数学平台”的概念引入到摆式列车的研究中。建立了“数学平台”系统的数学模型;并根据刚体定点转动的基本理论建立了姿态、位置解算的数学模型,对摆式列车通过曲线时的姿态、位置解算问题进行了全面深入的研究;详细分析了摆式列车通过曲线时的圆锥运动效应及其对姿态解算的影响;研究了圆锥误差补偿的“多子样”算法。仿真计算表明采用该补偿算法能有效提高摆式列车姿态、位置解算精度,确保列车正确倾摆。基于“数学平台”的摆式列车线路信息检测方法,由于积分运算,传感器测量误差将引起显着的随时间逐渐累积的姿态、位置计算误差。消除和削弱该项误差的影响是“数学平台”检测系统在摆式列车中成功应用的关键。论文采用基于卡尔曼滤波的动态误差补偿方法对“数学平台”系统误差进行了补偿研究。通过对“数学平台”检测系统的各种误差因素进行详细分析,建立起完整的误差数学模型。状态变量的可观测性和可观测度直接决定了卡尔曼滤波器状态估计的效果。论文基于PCWS可观测性分析方法和SVD可观测度分析方法,详细分析了列车运动机动性对可观测性和可观测度的影响,并对外部观测量的选取对卡尔曼滤波效果的影响进行了分析、讨论。考虑传感器测量误差和实际线路激扰对卡尔曼滤波的影响,为了增强算法对噪声和模型不确定性的鲁棒性,论文还研究并提出一种能同时估计模型参数和状态变量的新的卡尔曼滤波算法。最后,通过仿真计算,验证了该动态误差补偿方法的有效性。为消除由于轨道不平顺等因素所带来的随机振动干扰对传感器信号的影响,论文研究了一种基于卡尔曼滤波理论的动态自适应滤波算法,该法把非平稳随机信号模型参数和噪声统计特性的实时估计与卡尔曼滤波算法结合起来,能实现摆式列车线路检测信号的有效滤波处理,减小振动干扰噪声等误差因素对测量结果的影响。这种基于卡尔曼滤波理论的自适应滤波算法要求已知信号的参数模型,且其实时建模精度是影响动态滤波效果的关键。论文针对非平稳随机信号AR模型的实时建模理论和方法进行了深入研究,研究了多种非平稳随机信号的实时建模方法并对之进行分析比较。理论分析和仿真计算表明,时变参数差分模型—RLSAF算法、状态空间模型一带时变渐消因子的卡尔曼滤波算法对非平稳随机信号具有很强的跟踪性能,是实现非平稳随机信号实时建模的两种有效的算法。最后建立了摆式列车线路信息检测系统,并进行了相应的线路试验。通过对试验数据的分析,表明论文所提出的两种线路信息检测方法能满足摆式列车倾摆控制的要求。

周阳[5]2014年在《基于空气弹簧主动控制方法的摆式客车研究》文中研究说明采用摆式列车是不改变既有线路条件下提高列车运行速度的重要途径之一。摆式列车分为被动倾摆和主动倾摆两种方式,主动倾摆作动器又分很多种类型,包括液压作动器、机电式作动器和空气弹簧作动器。液压作动器和机电式作动器的结构复杂、维修困难且造价较高;空气弹簧是最常见的中央悬挂装置,控制空气弹簧升降可以达到车体倾摆的目的。空气弹簧作为作动器的结构相对简单,不必对车体和转向架进行改造,具有轻量化优势。由于空气弹簧结构限制,车体倾摆角一般只能到2。,但是同样能提速10%并且具有较好的曲线通过性能,适合运行速度被限制的半径较小的曲线路段。论文基于多体动力学理论和空气弹簧理论,利用多体动力学分析软件SIMPACK和数值计算软件MATLAB/SIMULINK分别建立了摆式客车多体动力学模型和空气弹簧垂向数学模型。然后根据控制理论利用MATLAB/SIMULINK建立了主动控制模型并进行SIMAT联合仿真建立了摆式客车主动控制模型。运用SIMAT联合仿真进行摆式客车仿真,根据GB5599-1985和95J01-M评定标准对摆式客车进行了动力学性能分析,并在相同条件下对比分析了摆式客车和普通客车的曲线运行性能。分析结果表明:摆式客车平稳性指标和曲线安全性能指标均满足评定要求,各项指标均随着车辆运行速度的增大而增大;在相同运行条件下,摆式客车有效降低了未平衡离心加速度,提高了旅客乘坐舒适性;摆式客车和普通客车的脱轨系数和轮轴横向力差异不大,摆式客车轮重减载率与普通客车相比有明显降低。分别研究了空气弹簧充排气速率、空气弹簧横向跨距、抗侧滚扭杆抗侧滚角刚度和倾摆失效对摆式客车运行性能的影响。分析结果表明:空气弹簧充、排气速率对摆式客车的未平衡离心加速度、倾摆角速度和倾摆角加速度影响较大,直接决定了旅客乘坐舒适性;空气弹簧横向跨距应适当缩小,以降低对空气弹簧升降结构性能的要求;为保证空气弹簧的工作安全性,抗侧滚扭杆抗侧滚角刚度不得大于0.6MN·m·rad-1;倾摆失效时车体未平衡离心加速度明显增大,轮重减载率明显增大,严重影响了旅客乘坐舒适性和摆式客车的曲线运行安全性。本文探究的空气弹簧主动控制方法和摆式客车动力学性能以及部分倾摆参数对摆式客车曲线运行性能和旅客舒适度影响为空气弹簧主动控制摆式客车的研究提供了理论依据。

刘彬彬[6]2010年在《铁道车辆曲线通过性能主动控制》文中研究表明曲线通过性能一直是铁道车辆动力学研究的重点和难点,是评价车辆性能的重要指标。铁道车辆在通过曲线时由于轮对没有处于径向位置,引起轮轨力、轮轨磨耗增大,能耗增加,脱轨的危险性、噪声增大等等一系列问题。为了解决这些问题,国内外专家学者作了大量的理论和试验研究,包括优化悬挂参数、改变轮轨型面等等,其中径向转向架和摆式列车是最具典型的两种解决方案。自从主动控制技术被引入到铁道车辆领域以来,备受关注,成了各国专家们的研究热点。本文将这种思想应用到改善车辆曲线通过性能上来,针对可控径向转向架和主动倾摆列车做了深入探讨和研究,并在此基础上提出了个人的新观点,做了一些新的尝试。文中首先概述了铁道车辆曲线通过研究背景及现状。而后,从主动控制的角度出发,以矢量控制、直接转矩控制和模糊控制为切入点对作动器的控制技术进行了系统的研究;在此基础上又对可控径向转向架和摆式列车倾摆机构的原理和性能做了深入分析,并提出实现方案——构架式径向转向架和直线电机式倾摆机构;最后,应用多体系统动力学分析软件SIMPACK建立摆式列车非线性动力学模型,应用动态仿真软件MATLAB/SIMULINK建立作动器控制系统模型,并运用联合仿真技术将两者结合起来,建立起摆式列车机电耦合系统控制模型。运用该模型对摆式列车动力学性能进行仿真分析,重点研究影响车辆动态曲线通过性能的各方面因素,并对传统模式的转向架和摆式列车与本文提出的新型模式进行对比研究,从而证实了可控径向转向架和摆式列车在动态曲线通过方面的优势和新型模式的可行性及优越性。通过本文证实,主动控制技术用于改善铁道车辆曲线通过性能是合理有效的,有着十分广阔的应用前景和研究价值。

于凤辉[7]2008年在《摆式列车直驱式容积控制电液伺服作动器研究》文中研究表明提高铁路旅客列车速度、缩短旅行时间和增加旅途舒适度是当今世界铁路的一个重要发展方向,也是我国铁路交通发展的主要方向,是提高运输市场竞争力的有效手段。因此,我国从2007年4月18开行了200km/h的高速动车组,并开始修建4横4纵共1.6万公里的高速客运专线。然而从国情出发,我国铁路仍然有7万多公里的既有线路。只有在广泛的既有线路上提速,才可以使我国铁路旅客运输整体跨上一个新的台阶。但既有线路的曲线半径限制了列车速度的进一步提高。我国铁路既有线路上的曲线长度占铁路总长度的叁分之一,特别在地域辽阔的西部地区,线路大部分分布在山区,曲线多、半径小。要提高旅客列车曲线通过速度,补偿由于曲线超高不足而对曲线通过速度的限制,一种有效的途径就是采用摆式列车。倾摆控制系统实现车体的倾摆控制,是摆式列车的关键部分,倾摆控制系统的核心是倾摆作动器,其是实现车体倾摆的动力来源。随着液压技术与微电子技术密切结合,使得电液伺服技术得到迅速发展。出现一种新的伺服系统——直驱式容积控制电液伺服系统,其是交流变频传动技术在液压伺服控制领域中的应用成果。该系统具有交流伺服电动机传动控制灵活性和液压传动功率密度大的双重优点。可靠性高、节能、操作与控制简单、小型集成化等优势使其已在多个领域的装置上获得应用并取得了较大的经济效益。我国对直驱式容积控制电液伺服系统的研究大多数还集中在节能方面,很少将这种调速方式用于位置伺服控制。借助于直驱式容积控制电液伺服系统技术的发展,本文设计了一种应用于摆式列车的新型作动器——直驱式容积控制电液伺服作动器,对促进我国摆式列车技术的发展具有重要的理论和现实意义。论文首先介绍了国外摆式列车几种作动器的发展现状以及国外运用较成熟的几种倾摆机构模式,并对各机构模式进行了对比分析;选取四连杆倾摆机构模式为研究对象,运用数值仿真软件MATLAB编制程序,计算出直驱式容积控制电液伺服作动器需要的参数。其次,具体阐述了直驱式容积控制电液伺服作动器的结构及其工作原理;根据摆式列车倾摆作动系统的要求,完成直驱式容积控制电液伺服作动器的结构设计;并运用叁维造型软件Pro/ENGINEER完成作动器的实体造型设计。最后,运用系统工程高级建模和仿真平台AMESim对作动器系统进行动态仿真,分析影响作动器系统的性能参数,得到了作动器的系统特性,验证了作动器系统设计和理论分析的正确性;并运用ADAMS软件,建立摆式列车车体倾摆机构的动力学模型,完成了与AMESim软件对摆式列车倾摆作动系统的联合仿真。仿真结果表明:直驱式容积控制电液伺服作动器具有较好的动态性能,能够满足摆式列车倾摆作动系统的性能要求。

张济民[8]2004年在《基于神经网络的预测控制在摆式客车倾摆系统的应用研究》文中研究表明摆式客车作为在既有铁路线特别是那些曲线较多的山区铁路上能较大幅度提高列车运行速度的车辆,其应用具有巨大的潜力。倾摆控制系统是摆式客车的核心部分,其可靠性对列车的安全运行至关重要,倾摆控制系统的可靠性直接关系到列车运行安全,而实时性不仅直接影响列车运行的安全性同时还关系着开发摆式列车的初衷:提高曲线通过速度及提高过曲线时旅客的舒适性。保障其高可靠性及实时性是摆式列车应用技术研究成败的关键,基于预测加速度信号的预测控制技术为提高控制系统的实时性开辟了一条新的途径。本文结合铁道部科技开发项目:“摆式列车倾摆控制系统的研制”,对摆式列车倾摆控制系统用预测的加速度信号进行预测控制进行了探索性研究。 摆式列车倾摆控制系统是一个复杂的、具有诸多不确定性及非线性因素的动态系统,当考虑这些因素时采用常规的线性控制方法很难达到有效的控制。神经网络作为一种新的方法和手段,已被广泛地应用于非线性系统的控制中,但在机车车辆的控制中的应用少有报道。本文在国内首次系统地将神经网络引入摆式列车倾摆控制系统中:用神经网络预测的加速度信号建立控制参考输入信号;非线性控制系统的辨识;神经网络预测控制与鲁棒控制相结合构成复合智能控制器以探索解决非线性系统的控制问题。从工程应用的角度深入研究了基于神经网络的预测、辨识及控制策略。 在分析计算摆式客车倾摆控制系统倾摆控制参考信号的各环节以及各环节的延迟时间基础上,用神经网络进行信号的预测,系统的辨识及预测控制方面的研究,研究成果的创新之处主要是: (1)对列车在线路上运行的横向加速度信号的测试数据进行软件滤波,对滤波后的加速度信号用多种方法进行预测研究,探索取代陀螺仪的滞后补偿作用的另一新的补偿方法。研究表明:在一定满意精度范围内,预测信号方法可以代替陀螺仪的补偿作用。 (2)考虑伺服电机及机械系统的非线性对车体倾摆的影响,主要考虑伺服电机的饱和非线性特性的影响,应用神经网络方法对具有非线性特性的系统输入输出数据进行辨识研究,建立摆式客车伺服系统神经网络非线性模型。 (3)利用预测横向加速度进行摆式客车的预测控制研究。对预测的横向加速度进行一定的处理,产生基于预测的摆式客车倾摆控制参考输入信号,西南交通大学博士研究生学位论文第IV页并对倾摆控制系统进行控制,解决摆式客车倾摆控制系统的非线性控制问题,可以不用陀螺仪而实现实时控制的目的,这样提高了控制系统的可靠性,节省购买陀螺仪的成本。 实验和研究结果表明,论文提出的基于预测加速度的摆式列车倾摆控制系统神经网络预测控制方法在理论上是可行的,在工程上也是可实现的。采用神经网络预测控制方法,为摆式客车控制系统指出了新的研究方向,论文的研究结果对摆式列车倾摆控制系统的设计具有理论指导意义。

张易红[9]2004年在《摆式电动车组受电弓倾摆系统研究》文中进行了进一步梳理缩短旅行时间和提高舒适性是当今世界铁路的主要发展方向。我国幅员辽阔,有相当多的铁路处于山区,线路坡度大、曲线半径小,线路的曲线半径限制了列车速度的提高。采用摆式列车,可使列车以较高的速度通过曲线而不降低旅客的舒适性,可实现在既有线路上提速,是提高铁路与其它交通工具竞争能力的一种有效办法。 动力分散的牵引模式能有效减小轴重,更有利于摆式列车高速通过曲线,代表了摆式列车技术发展方向。对于摆式电动车组,带受电弓的车体倾摆时,车顶上的受电弓系统也必须作出相应的倾摆,才能保证受电弓与接触网的正常接触。电气化铁路的运输量大,运营成本低,对环境无污染,发展摆式电动车组在我国有着广阔的前景。而目前国内对摆式电动车组受电弓倾摆系统的研究尚未深入开展,严重制约了摆式电动车组技术的发展,因此对摆式电动车组受电弓倾摆系统的研究具有重要的理论和现实意义。 本文首先介绍了国外摆式电动车组受电弓倾摆系统的发展现状,以及摆式电动车组受电弓倾摆系统的结构及其工作原理,对国外摆式电动车组受电弓系统的倾摆控制模式、支承结构、摆动模式作了详细的分析。 从分析国外受电弓倾摆系统技术发展趋势出发,结合我国国情,提出符合我国实际需要的基于四连杆机构的被动式受电弓倾摆系统方案。在考虑车体倾摆和车辆限界要求的条件下,完成了受电弓倾摆系统的设计。 根据普通电力机车弓、网的空间位置关系,提出了摆式电动车组受电弓倾摆系统运动特性要求。优选出与车体倾摆机构相匹配的受电弓倾摆机构。对受电弓滑板中点的运动进行了分析。 最后,运用ADAMS软件,对基于四连杆机构的被动式受电弓倾摆系统进行建模,根据车体倾摆运动特性,对受电弓倾摆系统进行运动学仿真和动力学仿真,并完成了相应的优化。分析了受电弓倾摆机构各点的受力情况,并对受电弓倾摆系统对于车体及转向架可能带来的各种影响作出了分析研究。为受电弓倾摆机构的设计开发提供了依据。

罗仁[10]2007年在《摆式列车机电耦合系统动力学及控制研究》文中研究表明摆式列车是既有线路上列车提速的重要手段,尤其适合小半径曲线较多的线路,也可用于高速线路上列车的进一步提速。国外摆式列车已经进入了成熟的商业运营阶段,我国在上世纪90年代以后对摆式列车进行了大量研究,但还没有完全掌握其关键技术。本文对摆式列车机电耦合系统动力学问题进行了深入研究,可为我国今后摆式列车的研制提供理论基础。本文的主要工作如下:(1)建立了由多节动车和拖车组成的摆式列车机电耦合系统非线性数学模型,该模型包括车辆子系统、车间连接子系统、弓网子系统、倾摆控制和机电作动器子系统以及制动防滑控制子系统,能够模拟摆式列车的动态运行过程。(2)首先研究了摆式列车曲线信号的检测方法、倾摆控制指令生成方法和倾摆控制规律。详细讨论了采用线性预测法和神经网络预测法来进行头车倾摆控制信号延时的补偿问题,研究了车体倾摆的P控制和H_∞鲁棒控制方法。仿真分析表明,采用超高时变率能较好地判别摆式列车进出曲线的情况;应用预测方法可有效地补偿头车的倾摆延时,在预测时间较短时线性预测效果较好,而在预测时间较长时神经网络预测效果更好;P控制方法和鲁棒控制方法都能及时准确地跟踪倾摆控制信号,鲁棒控制器有更好的鲁棒性能且控制效果比P控制略好。然后采用本文的曲线检测方法和倾摆控制信号生成方法,对列车线路试验的曲线检测数据进行了处理,并应用本文的摆式列车模型对试验曲线线路工况进行了仿真,通过仿真结果和试验结果的对比,对本文提出的曲线检测方法进行了验证。(3)对摆式列车的曲线通过动力学进行了深入研究,分析了叁类径向转向架曲线通过性能、倾摆时车体的扭转振动对倾摆控制性能的影响以及摆式列车的道岔通过性能。(4)对摆式列车直线轨道运行平稳性和蛇行运动稳定性进行了仿真研究,分析了列车编组形式、车间连接刚度和阻尼对运行平稳性和蛇行失稳临界速度的影响。通过研究可知,单节车辆模型的横向平稳性要差于列车模型,而列车模型头尾车的横向平稳性要差于中间车辆;适当的车间横向连接阻尼能够改善列车横向运行平稳性;列车模型的临界速度与单车模型相差不大,可以采用单车模型来进行列车运动稳定性的研究。(5)采用接触网有限元模型和非线性受电弓模型,研究了摆式列车的弓网耦合振动,对摆式列车受电弓横向(倾摆)被动和主动控制进行了分析,设计了受电弓导轨形状,研究了控制信号和控制策略。(6)建立了制动防滑控制模型,进行了摆式列车制动动力学问题的研究,深入研究了制动过程中轮对的抱死过程和防滑控制以及粘滑颤振问题,并分析了颤振对制动防滑控制的影响。

参考文献:

[1]. 电动摆式列车关键技术研究[D]. 张志波. 西南交通大学. 2012

[2]. 基于SIMPACK和Simulink联合仿真的摆式动车组曲线通过性能研究[D]. 胡骁樯. 西南交通大学. 2018

[3]. 摆式列车倾摆机构数学模型研究及优化设计[D]. 贾海朋. 大连铁道学院. 2001

[4]. 摆式列车线路信息检测系统关键技术研究[D]. 王雪梅. 西南交通大学. 2007

[5]. 基于空气弹簧主动控制方法的摆式客车研究[D]. 周阳. 西南交通大学. 2014

[6]. 铁道车辆曲线通过性能主动控制[D]. 刘彬彬. 西南交通大学. 2010

[7]. 摆式列车直驱式容积控制电液伺服作动器研究[D]. 于凤辉. 西南交通大学. 2008

[8]. 基于神经网络的预测控制在摆式客车倾摆系统的应用研究[D]. 张济民. 西南交通大学. 2004

[9]. 摆式电动车组受电弓倾摆系统研究[D]. 张易红. 西南交通大学. 2004

[10]. 摆式列车机电耦合系统动力学及控制研究[D]. 罗仁. 西南交通大学. 2007

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摆式列车倾摆机构数学模型研究及优化设计
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