城軌車(chē)輛橫向失穩(wěn)影響因素及其控制研究.pdf

1、隨著我國(guó)城軌交通建設(shè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于城軌車(chē)輛的運(yùn)行速度以及運(yùn)行品質(zhì)的要求也越來(lái)越高。城軌車(chē)輛與高速列車(chē)不同，具有站間距短、啟動(dòng)制動(dòng)頻繁且線(xiàn)路條件復(fù)雜等特點(diǎn)。在這種情形下，除了受到自身結(jié)構(gòu)的影響外，城軌車(chē)輛在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的車(chē)輛振動(dòng)還會(huì)受到各種外界因素的影響。同時(shí)隨著對(duì)運(yùn)行速度要求的提升，過(guò)于激烈橫向振動(dòng)甚至可能導(dǎo)致出現(xiàn)橫向失穩(wěn)的現(xiàn)象，這對(duì)保證城軌車(chē)輛的運(yùn)行平穩(wěn)性與舒適性帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。因此，對(duì)影響城軌車(chē)輛橫向振動(dòng)的因素進(jìn)行研究具有

2、一定的必要性。
　　本文充分考慮影響車(chē)輛振動(dòng)的因素，對(duì)車(chē)輛在各種運(yùn)行工況下的振動(dòng)情況進(jìn)行仿真分析。為了改善車(chē)輛振動(dòng)設(shè)計(jì)了天棚阻尼控制器，結(jié)合牽引控制技術(shù)與車(chē)輛動(dòng)力學(xué)，將車(chē)輛橫向振動(dòng)情況作為舒適度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)列車(chē)在實(shí)測(cè)線(xiàn)路上運(yùn)行的線(xiàn)路舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。其主要工作如下:
　　(1)本文討論了影響城軌車(chē)輛橫向振動(dòng)的因素以及改善橫向振動(dòng)的方法。以車(chē)輛動(dòng)力學(xué)建模準(zhǔn)則為依據(jù)，選用SIMPACK軟件完成某A型城軌車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型的搭建。討論了軌

3、道不平順以及線(xiàn)路條件對(duì)車(chē)輛橫向振動(dòng)的影響，對(duì)軌道不平順的分類(lèi)與特點(diǎn)進(jìn)行了逐一敘述，并詳細(xì)敘述Sperling評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。利用建立完成的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)車(chē)輛在不同工況下運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)情況進(jìn)行了仿真與分析。
　　(2)選擇了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用的天棚阻尼控制算法作為本文的半主動(dòng)控制策略。在Matlab/Simulink中建立了天棚半主動(dòng)控制Simulink模型，結(jié)合了Matlab和Simpack兩種軟件的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)相應(yīng)的仿真端口模塊搭建Simpac

4、k-Matlab聯(lián)合仿真分析平臺(tái)，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證該控制模型在城軌車(chē)輛上的有效性。
　　(3)對(duì)其牽引控制模型的類(lèi)別以及幾個(gè)典型的控制策略進(jìn)行了詳細(xì)的研究，根據(jù)研究目的建立了基于單質(zhì)點(diǎn)的最快速度控制策略牽引控制模型，結(jié)合選擇的車(chē)型與線(xiàn)路條件，完成了建模仿真。在此基礎(chǔ)上，將牽引控制技術(shù)與動(dòng)力學(xué)模型相結(jié)合，對(duì)城軌車(chē)輛在實(shí)際線(xiàn)路運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)情況進(jìn)行仿真分析，并將橫向振動(dòng)情況作為評(píng)價(jià)車(chē)輛平穩(wěn)、舒適度指標(biāo)，對(duì)其經(jīng)過(guò)整條線(xiàn)路的平穩(wěn)舒適性進(jìn)行評(píng)