半主動懸掛控制策略仿真及其在擺式客車上的應用分析.pdf

1、擺式客車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曲線，這是既有線路提速、增加鐵路客運能力、提高鐵路與其它交通工具競爭能力的一種有效辦法。隨著相關學科和高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，對車輛懸掛振動控制系統(tǒng)的研究和開發(fā)成為車輛動力學和自動控制領域的國際性前沿課題。近年來，特別是高速、廉價的微處理系統(tǒng)的普及，使得研究實用的主動和半主動懸掛系統(tǒng)成為可能。將半主動控制應用到擺式客車上，作為改善乘坐舒適度的一種方法，在今后將會顯得越來越重要。

2、 本文首先介紹了國內(nèi)外半主動懸掛的發(fā)展和應用情況，并簡要介紹了國外幾種已成功開行的半主動懸掛擺式車輛。第二章分析了擺式客車提速機理，對傾擺機構(gòu)進行幾何運動學和動力學分析，闡述了擺式客車的組成以及作動器傾擺的實現(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車輛動力學性能的影響。 建立了具有二系橫向和垂向的半主動控制自導向

3、式擺式客車仿真模型，考慮輪軌接觸幾何和蠕滑關系的非線性、輪對自由橫動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。將半主動懸掛和被動懸掛擺式客車的平穩(wěn)性性能、蛇行運動穩(wěn)定性和曲線通過性能進行對比分析；分析了傾擺系統(tǒng)故障對半主動懸掛擺式客車一動力學性能的影響，主要包括正常傾擺、無傾擺、傾擺不復原、傾擺角度不足和反向傾擺，將這五種情況運行時的動力學性能進行對比分析，且研究了傾擺系統(tǒng)時滯對動力學性