高速列車運行橫移及側(cè)滾姿態(tài)主動控制研究.pdf

1、近幾年來，我國高速鐵路建設發(fā)展迅速，對列車運行的安全性和舒適性要求在不斷提高，由于車速的提高、車輛自身結(jié)構(gòu)特點、軌道不平順激擾、風力及空氣動力等因素的存在，高速列車姿態(tài)調(diào)節(jié)與振動控制問題日益突顯，開展相關(guān)研究很有必要。車輛的懸掛系統(tǒng)因其具有支撐、導向、隔振、減振的功能可以改善其動態(tài)性能，并保持列車運行的平穩(wěn)性。然而采用被動懸掛系統(tǒng)的列車不能根據(jù)車輛自身及運營條件的變化，自主地調(diào)節(jié)懸掛系統(tǒng)的剛度和阻尼，其性能具有一定的局限性，因此人們越來

2、越多地開始研究基于主動懸掛的列車運行姿態(tài)控制技術(shù)，來實現(xiàn)運營品質(zhì)的進一步提升。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴考慮了列車運行過程中懸掛參數(shù)的未知時變性、軌道不平順激擾噪聲、不同運行環(huán)境下外部擾動不確定性等因素，通過動力學分析建立了列車車體、轉(zhuǎn)向架橫移-側(cè)滾四自由度系統(tǒng)模型。所建立的模型精確性較強，更加充分地反應了系統(tǒng)的實際運行情況?；诖四Ｐ停謩e在直線軌道和曲線軌道下進行了初步的仿真分析，歸納了不施加控制作用時原車在被動懸掛下的一些

3、運行特性。
　?、苹谏窠?jīng)網(wǎng)絡分別設計了依賴于系統(tǒng)增益矩陣和不依賴于系統(tǒng)增益矩陣的控制器。二者對建模時所考慮的系統(tǒng)參數(shù)未知時變性及軌道、環(huán)境所致外部擾動不確定性等因素均擁有良好魯棒性，而且后者在設計過程中通過變換李雅普諾夫方程形式克服了系統(tǒng)模型中增益矩陣的非對稱正定性帶來的困難，最終使控制器不需要系統(tǒng)增益矩陣，結(jié)構(gòu)簡單，計算量小，易于實施。兩種控制器中神經(jīng)網(wǎng)絡權(quán)重在線調(diào)節(jié)律或參數(shù)的自適應律是在確保整個閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下獲得的，并