半主動(dòng)懸掛控制策略仿真及其在擺式客車(chē)上的應(yīng)用分析.pdf

1、擺式客車(chē)可以在不降低旅客乘坐舒適度的情況下以較高的速度通過(guò)曲線，這是既有線路提速、增加鐵路客運(yùn)能力、提高鐵路與其它交通工具競(jìng)爭(zhēng)能力的一種有效辦法。隨著相關(guān)學(xué)科和高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)車(chē)輛懸掛振動(dòng)控制系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)成為車(chē)輛動(dòng)力學(xué)和自動(dòng)控制領(lǐng)域的國(guó)際性前沿課題。近年來(lái)，特別是高速、廉價(jià)的微處理系統(tǒng)的普及，使得研究實(shí)用的主動(dòng)和半主動(dòng)懸掛系統(tǒng)成為可能。將半主動(dòng)控制應(yīng)用到擺式客車(chē)上，作為改善乘坐舒適度的一種方法，在今后將會(huì)顯得越來(lái)越重要。

2、 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外半主動(dòng)懸掛的發(fā)展和應(yīng)用情況，并簡(jiǎn)要介紹了國(guó)外幾種已成功開(kāi)行的半主動(dòng)懸掛擺式車(chē)輛。第二章分析了擺式客車(chē)提速機(jī)理，對(duì)傾擺機(jī)構(gòu)進(jìn)行幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，闡述了擺式客車(chē)的組成以及作動(dòng)器傾擺的實(shí)現(xiàn)，介紹了天棚阻尼控制原理和控制策略。研究了多種非智能和智能半主動(dòng)控制策略，包括天棚阻尼控制、PID控制、模糊控制和線性二次型最優(yōu)控制，分析了幾種控制方式對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響。 建立了具有二系橫向和垂向的半主動(dòng)控制自導(dǎo)向

3、式擺式客車(chē)仿真模型，考慮輪軌接觸幾何和蠕滑關(guān)系的非線性、輪對(duì)自由橫動(dòng)量和軸箱橫向止擋的非線性、二系橫向止擋的非線性，二系抗蛇行減振器以及部分減振器的非線性特性。將半主動(dòng)懸掛和被動(dòng)懸掛擺式客車(chē)的平穩(wěn)性性能、蛇行運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和曲線通過(guò)性能進(jìn)行對(duì)比分析；分析了傾擺系統(tǒng)故障對(duì)半主動(dòng)懸掛擺式客車(chē)一動(dòng)力學(xué)性能的影響，主要包括正常傾擺、無(wú)傾擺、傾擺不復(fù)原、傾擺角度不足和反向傾擺，將這五種情況運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比分析，且研究了傾擺系統(tǒng)時(shí)滯對(duì)動(dòng)力學(xué)性