隨著運(yùn)行速度和運(yùn)行里程的增加,高速列車面臨著越來越多的動(dòng)力學(xué)問題,傳統(tǒng)被動(dòng)懸掛難以滿足所有要求。因此國(guó)內(nèi)外提出各種主動(dòng)控制方案,以進(jìn)一步改善車輛在極端工況的動(dòng)力學(xué)性能。本文針對(duì)高速列車提出一種基于構(gòu)架橫向振動(dòng)的主動(dòng)控制方案,該方案將慣性作動(dòng)器安裝在轉(zhuǎn)向架的前后端梁。通過由慣性作動(dòng)器產(chǎn)生的的主動(dòng)控制力提高車輛蛇行穩(wěn)定性和直線運(yùn)行性能,該方案具有控制效果好、安裝方便和結(jié)構(gòu)可行性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。論文首先建立單個(gè)轉(zhuǎn)向架橫向動(dòng)力學(xué)模型,該模型共有3個(gè)剛體,6個(gè)自由度。在構(gòu)建狀態(tài)方程后考慮到整個(gè)系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性,又將其劃分出一個(gè)構(gòu)架振動(dòng)控制子系統(tǒng),通過反饋構(gòu)架振動(dòng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)構(gòu)架振動(dòng)抑制從而提高轉(zhuǎn)向架橫向動(dòng)力學(xué)性能。并通過轉(zhuǎn)向架比例試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證基于構(gòu)架橫向振動(dòng)的主動(dòng)控制方案能夠有效提高轉(zhuǎn)向架蛇行穩(wěn)定性。隨后在SIMPACK中建立整車多體動(dòng)力學(xué)模型并考慮不同踏面及軌底坡,分析以構(gòu)架橫向振動(dòng)位移和橫向振動(dòng)速度作為子系統(tǒng)反饋狀態(tài)量的主動(dòng)控制方案在不同反饋系數(shù)及運(yùn)行工況下對(duì)車輛線性穩(wěn)定性、非線性穩(wěn)定性、直線運(yùn)行性能的影響。結(jié)果表明:以構(gòu)架橫向振動(dòng)位移和振動(dòng)速度作為反饋狀態(tài)量實(shí)現(xiàn)構(gòu)架橫向振動(dòng)主動(dòng)控制的方案均會(huì)影響...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 車輛主動(dòng)控制研究現(xiàn)狀
        1.2.1 一系懸掛控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 二系懸掛控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作內(nèi)容
第2章 車輛主動(dòng)穩(wěn)定性控制設(shè)計(jì)
    2.1 構(gòu)架橫向振動(dòng)主動(dòng)控制
        2.1.1 單轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.2 慣性作動(dòng)器模型
        2.1.3 主動(dòng)控制策略設(shè)計(jì)
        2.1.4 轉(zhuǎn)向架主動(dòng)穩(wěn)定性的試驗(yàn)驗(yàn)證
    2.2 本章小結(jié)
第3章 構(gòu)架主動(dòng)控制對(duì)蛇行穩(wěn)定性影響
    3.1 車輛多體動(dòng)力學(xué)模型
    3.2 構(gòu)架橫向振動(dòng)位移反饋對(duì)蛇行穩(wěn)定性影響
        3.2.1 線性穩(wěn)定性分析
        3.2.2 非線性穩(wěn)定性分析
    3.3 構(gòu)架橫向振動(dòng)速度反饋對(duì)蛇行穩(wěn)定性影響
        3.3.1 線性穩(wěn)定性分析
        3.3.2 非線性穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 構(gòu)架主動(dòng)控制對(duì)直線運(yùn)行性能影響
    4.1 構(gòu)架橫向振動(dòng)位移反饋對(duì)直線運(yùn)行性能影響
    4.2 構(gòu)架橫向振動(dòng)速度反饋對(duì)直線運(yùn)行性能影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 LQR控制設(shè)計(jì)及分析
    5.1 LQR控制設(shè)計(jì)
    5.2 仿真結(jié)果分析
        5.2.1 LQR控制對(duì)蛇行穩(wěn)定性影響
        5.2.2 LQR控制對(duì)直線運(yùn)行性能分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 慣性作動(dòng)器參數(shù)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
    6.1 作動(dòng)器參數(shù)對(duì)蛇行穩(wěn)定性影響
        6.1.1 線性穩(wěn)定性分析
        6.1.2 非線性穩(wěn)定性分析
    6.2 作動(dòng)器參數(shù)對(duì)直線運(yùn)行性能影響
    6.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與項(xiàng)目



本文編號(hào)：3926198