高速列車抗蛇行減振器主動控制研究.pdf

1、為抑制車輛的蛇行運動，高速車輛在車體與構(gòu)架之間通常設(shè)置有抗蛇行減振器。傳統(tǒng)的被動抗蛇行減振器特性參數(shù)不能隨車輛的運行路況及激勵的變化而調(diào)節(jié)，雖然能增加二系回轉(zhuǎn)阻尼提高車輛運行穩(wěn)定性，但同時較大的回轉(zhuǎn)阻尼會在一定程度上不利于車輛的曲線通過。論文針對抗蛇行減振器特性參數(shù)與不同路況下車輛運行動力學(xué)性能的關(guān)系進行了仿真分析研究，并將主動控制思想應(yīng)用于實現(xiàn)抗蛇行減振器阻尼的適時可調(diào)，進而改善車輛穩(wěn)定性與曲線通過性能。
　　利用SIMPACK

2、軟件仿真分析了抗蛇行減振器特性參數(shù)對高速車輛運行穩(wěn)定性、平穩(wěn)性與曲線通過性能的影響。分析結(jié)果表明，抗蛇行減振器特性參數(shù)主要對高速車輛運行橫向動力學(xué)性能指標有一定影響，對垂向性能指標沒有明顯影響。通過等效串聯(lián)剛度對車輛動力學(xué)各運行性能指標的影響分析可知，其值的大小存在一個最優(yōu)取值范圍。通過卸荷特性對車輛動力學(xué)各運行性能指標的影響分析可知，高速運行的列車需要抗蛇行減振器在車輛直線運行時提供較大的回轉(zhuǎn)阻尼，以抑制車輛較為突出的蛇行運動;而車輛

3、在路況條件相對較差的曲線線路上運行時車輛速度相對較低，車輛為更好的通過曲線則需要的回轉(zhuǎn)阻尼相對較小，同時不同半徑曲線線路上需要的最佳回轉(zhuǎn)阻尼值也存在一定差異。
　　兼顧等效串聯(lián)剛度對抗蛇行減振器實際提供阻尼力發(fā)揮的影響與對車輛運行動力學(xué)行為的影響，推薦選取等效串聯(lián)剛度為6MN/m。從概率統(tǒng)計學(xué)的觀點分析了抗蛇行減振器兩端振動的相對運動速度及其概率分布情況，進而根據(jù)兩端相對速度情況確定了抗蛇行減振器的卸荷速度可選取為0.007m/s

4、。在確定了等效串聯(lián)剛度與卸荷速度的情況下，依據(jù)一定的動力學(xué)行為性能指標推薦選取了在不同路況下車輛運行時抗蛇行減振器的最佳卸荷力取值范圍，即可以確定不同路況下所需的最佳抗蛇行減振器特性參數(shù)。
　　對高速車輛抗蛇行減振器阻尼適時可調(diào)的主動控制實現(xiàn)過程進行了分析研究。通過對多種控制方法的分析比較，選用模糊控制方法建立了抗蛇行減振器主動控制系統(tǒng)的模糊控制器對其實現(xiàn)阻尼分級調(diào)節(jié)控制。建立了SIMPACK與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿