城軌車輛懸掛系統(tǒng)弱小故障檢測(cè)及性能劣化預(yù)測(cè)仿真研究.pdf

1、近年來(lái)，城市軌道交通憑借其運(yùn)量大、高效準(zhǔn)時(shí)、便捷舒適、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)成為中國(guó)許多城市大力發(fā)展的交通方式。懸掛系統(tǒng)作為城軌車輛的關(guān)鍵組成部分，對(duì)其進(jìn)行早期的弱小故障檢測(cè)以及整體性能劣化預(yù)測(cè)，不僅可以提高車輛運(yùn)行的安全性，還可以基于設(shè)備狀態(tài)制定針對(duì)性的維修計(jì)劃，降低維修成本。本文針對(duì)城軌車輛懸掛系統(tǒng)弱小故障檢測(cè)、懸掛系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)價(jià)以及懸掛系統(tǒng)整體性能劣化預(yù)測(cè)進(jìn)行了較為系統(tǒng)全面的研究，并通過(guò)基于專業(yè)的多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPSCK搭建的城

2、軌車輛懸掛系統(tǒng)故障仿真平臺(tái)對(duì)研究方法進(jìn)行了驗(yàn)證。論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)研究了一種新的城軌車輛懸掛系統(tǒng)弱小故障檢測(cè)方法。針對(duì)城軌車輛懸掛系統(tǒng)弱小故障檢測(cè)問題，本文將故障數(shù)據(jù)構(gòu)造成張量形式，豐富了故障信息。提出了多線性動(dòng)態(tài)主元分析(MDPCA)算法，提高了故障特征提取的質(zhì)量。引入Eros相似度量算法檢測(cè)故障發(fā)生時(shí)數(shù)據(jù)特征的變化，采用分布式方法實(shí)現(xiàn)故障位置的分離。利用城軌車輛懸掛系統(tǒng)故障仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與以往的DPCA、MPCA方

3、法進(jìn)行了對(duì)比，表明了本文方法對(duì)懸掛元件性能衰減10％以下具有更高的檢測(cè)能力，提高了城軌車輛懸掛系統(tǒng)元件前期弱小衰減的檢測(cè)水平，為實(shí)現(xiàn)城軌車輛在途安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供了有力的技術(shù)支撐。
　　(2)研究了基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)相關(guān)性分析的城軌車輛懸掛系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)價(jià)方法。采用聚合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EEMD)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)的提取，克服了模態(tài)混疊的問題，利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)間的相關(guān)系數(shù)表征系統(tǒng)的安全等級(jí)。通過(guò)城軌車輛故障仿真平臺(tái)驗(yàn)證，表明本文所用方法避免了傳

4、統(tǒng)層次分析-模糊綜合評(píng)判算法在人為因素依賴性較強(qiáng)、評(píng)價(jià)結(jié)果有效性較低等方面的缺陷，提高了懸掛系統(tǒng)安全等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性。
　　(3)研究了基于SPSO-LSSVR的城軌車輛懸掛系統(tǒng)性能劣化預(yù)測(cè)方法。針對(duì)懸掛系統(tǒng)整體性能劣化的預(yù)測(cè)問題，本文建立了反映懸掛系統(tǒng)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，利用LSSVR算法建立預(yù)測(cè)模型，采用SPSO進(jìn)行模型參數(shù)尋優(yōu)。通過(guò)城軌車輛懸掛系統(tǒng)故障仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)本文模型進(jìn)行了驗(yàn)證，相比傳統(tǒng)預(yù)測(cè)模型，本文建立的模型對(duì)懸掛系