申请/专利权人：西南交通大学

申请日：2022-07-08

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN115195799B

主分类号：B61F5/24

分类号：B61F5/24;G05B17/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.11.04#实质审查的生效;2022.10.18#公开

摘要：本发明提供了一种车辆蛇行运动稳定性在线识别及主动控制仿真方法及系统，设计铁道车辆主动抗蛇行减振器布置方案，识别车辆蛇行运动的稳定性状态，设计兼顾一次蛇行和二次蛇行的主动控制方法。本发明考虑了车体和构架多个振动模态的抑制，能够显著改善铁道车辆蛇行运动稳定性，对高速动车组动力学性能优化设计和既有动车组运维策略优化提供了一种解决思路。

主权项：1.一种车辆蛇行运动稳定性在线识别与主动控制仿真方法，包括以下步骤：S1、设计铁道车辆主动抗蛇行减振器的布置方案，将二系悬挂中的两根被动抗蛇行减振器其中一根替换为主动作动器；S2、建立车辆主动悬挂系统动力学与控制仿真模型，包括：基于SIMPACK建立车辆三维非线性动力学模型，考虑轮轨关系和悬挂参数非线性；基于Simulink建立主动悬挂控制器模型；基于Simulink建立主动作动器的动力学模型；SIMPACK与Simulink之间通过Simat接口实现数据交换；还包括测量系统，所述测量系统测量车体地板面和构架端部多个测点处的振动反馈量，所述振动反馈量包括车体地板面三个测点处的横向和垂向加速度，以及前后两个构架中每个构架端部两个测点处的横向加速度，将测量到的振动反馈量输入主动悬挂控制器模型中；S3、模拟车辆以任意运行速度下轮轨关系和轨道随机激励的变化，通过轮轨作用对车辆施加激励，并经过一系悬挂系统传递给构架，再经二系悬挂系统传递至车体；S4、对车体地板面和构架端部的振动反馈量进行滤波，然后通过模态分解识别模态空间内车体和构架的模态振动加速度，再通过积分获取模态空间内车体和构架的模态振动速度和或模态振动位移；或者对车体地板面和构架端部的振动反馈量进行高通滤波和积分以获取速度，然后通过模态分解识别模态空间内车体和构架的的模态振动速度和或模态振动位移；S5、依据广义天棚控制原理，确定理想主动控制力与模态空间内车体和构架的模态振动速度和或模态振动位移之间的最优映射关系；S6、根据经过滤波的振动反馈量计算车体加速度重心频率和横向平稳性指标，以及构架横向加速度幅值，识别车辆系统的蛇行运动稳定性状态，当识别到未发生蛇行失稳时，主动悬挂控制器不输出主动控制力指令，主动作动器以被动模式工作；当识别到发生一次蛇行或二次蛇行运动时，主动悬挂控制器自动调整所述最优映射关系中的控制增益系数，由此使得理想主动控制力随蛇行运动稳定性状态不同而自动调整；S7、根据所述理想主动控制力，主动作动器实际输出力F实际作用在车辆上。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南交通大学 一种车辆蛇行运动稳定性在线识别与主动控制仿真方法及系统

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