城軌車輛橫向失穩(wěn)影響因素及其控制研究.pdf

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

2、一定的必要性。
　　本文充分考慮影響車輛振動的因素，對車輛在各種運行工況下的振動情況進行仿真分析。為了改善車輛振動設(shè)計了天棚阻尼控制器，結(jié)合牽引控制技術(shù)與車輛動力學(xué)，將車輛橫向振動情況作為舒適度評價標(biāo)準(zhǔn)對列車在實測線路上運行的線路舒適度進行評價。其主要工作如下:
　　(1)本文討論了影響城軌車輛橫向振動的因素以及改善橫向振動的方法。以車輛動力學(xué)建模準(zhǔn)則為依據(jù)，選用SIMPACK軟件完成某A型城軌車輛動力學(xué)模型的搭建。討論了軌

3、道不平順以及線路條件對車輛橫向振動的影響，對軌道不平順的分類與特點進行了逐一敘述，并詳細(xì)敘述Sperling評價準(zhǔn)則。利用建立完成的動力學(xué)模型對車輛在不同工況下運行時的振動情況進行了仿真與分析。
　　(2)選擇了結(jié)構(gòu)簡單、實用的天棚阻尼控制算法作為本文的半主動控制策略。在Matlab/Simulink中建立了天棚半主動控制Simulink模型，結(jié)合了Matlab和Simpack兩種軟件的優(yōu)勢，通過相應(yīng)的仿真端口模塊搭建Simpac

4、k-Matlab聯(lián)合仿真分析平臺，最后通過仿真驗證該控制模型在城軌車輛上的有效性。
　　(3)對其牽引控制模型的類別以及幾個典型的控制策略進行了詳細(xì)的研究，根據(jù)研究目的建立了基于單質(zhì)點的最快速度控制策略牽引控制模型，結(jié)合選擇的車型與線路條件，完成了建模仿真。在此基礎(chǔ)上，將牽引控制技術(shù)與動力學(xué)模型相結(jié)合，對城軌車輛在實際線路運行時的振動情況進行仿真分析，并將橫向振動情況作為評價車輛平穩(wěn)、舒適度指標(biāo)，對其經(jīng)過整條線路的平穩(wěn)舒適性進行評