高速列車動(dòng)模型試驗(yàn)系統(tǒng)建模及測控技術(shù)研究.pdf

1、隨著鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行速度的提高，列車與空氣間的相互作用變得十分劇烈，引起一系列危及列車安全和周圍環(huán)境、影響能耗以及舒適性的空氣動(dòng)力學(xué)問題，諸如列車交會(huì)或通過隧道的壓力波、側(cè)風(fēng)、空氣阻力、空氣噪音以及列車風(fēng)等。因此，深入開展列車空氣動(dòng)力性能的試驗(yàn)研究，對(duì)于發(fā)展我國高速鐵路技術(shù)已經(jīng)變得十分緊迫和關(guān)鍵。 論文結(jié)合中南大學(xué)高速列車研究中心高速列車氣動(dòng)性能模擬動(dòng)模型試驗(yàn)裝置(Moving Model Rig，MMR)的研究工作，介紹了高速

2、列車氣動(dòng)性能研究方法及試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了MMR組成結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理。針對(duì)橡筋彈射速度控制多輸入-單輸出復(fù)雜非線性系統(tǒng)，構(gòu)建了以三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)為核心的彈射控制系統(tǒng)模型，應(yīng)用遺傳算法與改進(jìn)BP算法相結(jié)合的混合(GA-BP)算法對(duì)ANN網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，并提出了模型的自適應(yīng)跟蹤修正算法規(guī)則。論文在分析MMR控制與測試系統(tǒng)特點(diǎn)和特殊要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了測控系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了彈射加載閉環(huán)控制，試驗(yàn)過程和測試系統(tǒng)同步控制，以及動(dòng)

3、模型速度、交會(huì)壓力信號(hào)實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測，數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、管理和處理，并重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)，動(dòng)模型速度和交會(huì)壓力波噪聲信號(hào)的數(shù)字濾波技術(shù)，及動(dòng)模型試驗(yàn)交會(huì)參數(shù)的求解等進(jìn)行了較深入的分析研究。 動(dòng)模型試驗(yàn)系統(tǒng)先后為我國自主研發(fā)的“中原之星”，“先鋒號(hào)”，“中華之星”等高速流線型動(dòng)車組外型設(shè)計(jì)以及我國第一條高速客運(yùn)專線(秦沈線)線間距確定等進(jìn)行了大量的模擬試驗(yàn)，獲得了與實(shí)車試驗(yàn)相似的模擬結(jié)果。應(yīng)用表明，本文采用GA-BP算法構(gòu)建ANN模型