车辆系统蛇行运动的主动控制
发布时间：2023-01-08 16:29
近年来,高速动车组在我国取得了快速的发展,但在长期服役过程中也不可避免地出现各种动力学问题,影响乘客的乘坐舒适度,甚至危及列车运行安全。其中比较典型的动力学问题有车体晃动、转向架失稳报警和车体异常抖动,本文针对该动力学问题,主要开展了以下研究工作:（1）对线路试验中测得的车体晃动、转向架报警以及车体异常抖动现象进行分析,掌握其规律。然后,建立车辆系统非线性动力学模型,分别考虑刚性车体和柔性车体,利用试验模态与仿真模态的对比证明仿真模型的合理性,提出在一系转臂处加装机电作动器的主动控制模型;（2）根据线路试验测试数据,分析车体一次蛇行失稳机理,研究一次蛇行失稳评判方法。构造偏差信号e（t）,给出主动控制策略。研究结果表明:利用主动控制的方式,可以有效抑制一次蛇行失稳;（3）根据线路试验测试数据,分析转向架二次蛇行失稳机理,提出二次蛇行失稳评判方法。构造偏差信号e（t）,给出主动控制策略。研究结果表明:利用主动控制的方式,可以有效抑制二次蛇行失稳;（4）根据线路试验测试数据,分析转向架蛇行引起的车体异常抖动机理,给出异常抖动判断方法。构造偏差信号e（t）,并提出主动控制策略,研究结果表明:...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 车辆系统非线性动力学模型
2.1 车辆蛇行运动失稳现象
2.1.1 一次蛇行失稳现象
2.1.2 二次蛇行失稳现象
2.1.3 车体异常抖动现象
2.2 车辆系统刚柔耦合非线性动力学模型
2.2.1 柔性车体模型
2.2.2 刚柔耦合系统动力学模型
2.3 主动控制模型
2.3.1 主动控制模型
2.3.2 PID控制算法
第3章 一次蛇行失稳机理及主动控制
3.1 一次蛇行失稳机理
3.1.1 振动同步理论
3.1.2 一次蛇行失稳机理
3.2 主动控制策略
3.2.1 一次蛇行失稳的判定
3.2.2 主动控制策略
3.3 主动控制效果
第4章 二次蛇行失稳机理及主动控制
4.1 二次蛇行失稳机理
4.1.1 二次蛇行失稳机理
4.1.2 蛇行运动分岔图
4.2 主动控制策略
4.2.1 二次蛇行失稳的判定
4.2.2 主动控制策略
4.3 主动控制效果
第5章 车体抖动机理及主动控制
5.1 车体抖动机理
5.2 主动控制策略
5.2.1 车体抖动现象的判定
5.2.2 主动控制策略
5.3 主动控制效果
结论与展望
1.主要研究结论
2.研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速动车组车体异常振动的试验研究[J]. 吴会超,徐蕴,石俊杰. 机车电传动. 2014(04)
[2]车辆蛇形运动状态下重载铁路轮轨系统振动特性[J]. 王开云,刘鹏飞. 工程力学. 2012(01)
[3]半主动悬挂系统动力学性能仿真分析[J]. 刘宏友,李亨利,李莉,武立国,虞大联. 中国铁道科学. 2010(02)
[4]非线性振动系统的频率俘获特性[J]. 张楠,侯晓林,闻邦椿. 东北大学学报(自然科学版). 2009(08)
[5]蛇行运动对铁道车辆平稳性的影响[J]. 池茂儒,张卫华,曾京,金学松,朱旻昊. 振动工程学报. 2008(06)
[6]列车系统蛇行运动稳定性分析及其与单车模型的比较[J]. 罗仁,曾京. 机械工程学报. 2008(04)
[7]高速列车横向悬挂主动、半主动控制技术的研究[J]. 吴学杰,王月明,张立民,戴焕云,陈春俊. 铁道学报. 2006(01)
[8]基于开关阻尼控制的铁道客车系统的动力学性能研究[J]. 曾京,戴焕云,邬平波. 中国铁道科学. 2004(06)
[9]改善高速列车的横向乘坐舒适度——半主动悬挂减振装置的应用[J]. 佐佐木君章. 铁道学报. 2004(01)
[10]一类非理想振动系统的回转频率俘获特性[J]. 熊万里,陆名彰,闻邦椿. 湖南大学学报(自然科学版). 2003(03)
博士论文
[1]服役环境下动车组车体振动与疲劳研究[D]. 李凡松.西南交通大学 2018
[2]高速列车相关运行安全性问题研究[D]. 魏来.西南交通大学 2016
[3]车辆系统刚柔耦合动力学仿真方法及仿真平台研究[D]. 高浩.西南交通大学 2013
[4]基于高速列车稳定性和振动特性的半主动悬挂系统研究[D]. 李忠继.西南交通大学 2013
[5]高速车辆减振技术研究[D]. 黄彩虹.西南交通大学 2012
[6]双机和多机驱动振动系统的若干特殊自同步理论[D]. 王得刚.东北大学 2009
[7]高速列车横向主动、半主动悬挂控制研究[D]. 陈春俊.西南交通大学 2006
[8]车辆系统非线性动力学问题研究[D]. 吕可维.西南交通大学 2004
[9]高速客车半主动悬挂控制技术研究[D]. 王月明.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]地铁车辆车体横向抖动研究[D]. 刘汗青.西南交通大学 2015
[2]铁道车辆转向架与车体振动同步研究[D]. 方静赛.西南交通大学 2015
[3]高速车辆动力学性能评价方法研究[D]. 贾璐.西南交通大学 2011
[4]平面双质体双机驱动振动系统自同步理论研究[D]. 闫铭.东北大学 2010
[5]BP神经网络PID控制[D]. 彭梅香.华东师范大学 2007
本文编号：3728812
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 本文的主要研究内容
第2章 车辆系统非线性动力学模型
2.1 车辆蛇行运动失稳现象
2.1.1 一次蛇行失稳现象
2.1.2 二次蛇行失稳现象
2.1.3 车体异常抖动现象
2.2 车辆系统刚柔耦合非线性动力学模型
2.2.1 柔性车体模型
2.2.2 刚柔耦合系统动力学模型
2.3 主动控制模型
2.3.1 主动控制模型
2.3.2 PID控制算法
第3章 一次蛇行失稳机理及主动控制
3.1 一次蛇行失稳机理
3.1.1 振动同步理论
3.1.2 一次蛇行失稳机理
3.2 主动控制策略
3.2.1 一次蛇行失稳的判定
3.2.2 主动控制策略
3.3 主动控制效果
第4章 二次蛇行失稳机理及主动控制
4.1 二次蛇行失稳机理
4.1.1 二次蛇行失稳机理
4.1.2 蛇行运动分岔图
4.2 主动控制策略
4.2.1 二次蛇行失稳的判定
4.2.2 主动控制策略
4.3 主动控制效果
第5章 车体抖动机理及主动控制
5.1 车体抖动机理
5.2 主动控制策略
5.2.1 车体抖动现象的判定
5.2.2 主动控制策略
5.3 主动控制效果
结论与展望
1.主要研究结论
2.研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速动车组车体异常振动的试验研究[J]. 吴会超,徐蕴,石俊杰. 机车电传动. 2014(04)
[2]车辆蛇形运动状态下重载铁路轮轨系统振动特性[J]. 王开云,刘鹏飞. 工程力学. 2012(01)
[3]半主动悬挂系统动力学性能仿真分析[J]. 刘宏友,李亨利,李莉,武立国,虞大联. 中国铁道科学. 2010(02)
[4]非线性振动系统的频率俘获特性[J]. 张楠,侯晓林,闻邦椿. 东北大学学报(自然科学版). 2009(08)
[5]蛇行运动对铁道车辆平稳性的影响[J]. 池茂儒,张卫华,曾京,金学松,朱旻昊. 振动工程学报. 2008(06)
[6]列车系统蛇行运动稳定性分析及其与单车模型的比较[J]. 罗仁,曾京. 机械工程学报. 2008(04)
[7]高速列车横向悬挂主动、半主动控制技术的研究[J]. 吴学杰,王月明,张立民,戴焕云,陈春俊. 铁道学报. 2006(01)
[8]基于开关阻尼控制的铁道客车系统的动力学性能研究[J]. 曾京,戴焕云,邬平波. 中国铁道科学. 2004(06)
[9]改善高速列车的横向乘坐舒适度——半主动悬挂减振装置的应用[J]. 佐佐木君章. 铁道学报. 2004(01)
[10]一类非理想振动系统的回转频率俘获特性[J]. 熊万里,陆名彰,闻邦椿. 湖南大学学报(自然科学版). 2003(03)
博士论文
[1]服役环境下动车组车体振动与疲劳研究[D]. 李凡松.西南交通大学 2018
[2]高速列车相关运行安全性问题研究[D]. 魏来.西南交通大学 2016
[3]车辆系统刚柔耦合动力学仿真方法及仿真平台研究[D]. 高浩.西南交通大学 2013
[4]基于高速列车稳定性和振动特性的半主动悬挂系统研究[D]. 李忠继.西南交通大学 2013
[5]高速车辆减振技术研究[D]. 黄彩虹.西南交通大学 2012
[6]双机和多机驱动振动系统的若干特殊自同步理论[D]. 王得刚.东北大学 2009
[7]高速列车横向主动、半主动悬挂控制研究[D]. 陈春俊.西南交通大学 2006
[8]车辆系统非线性动力学问题研究[D]. 吕可维.西南交通大学 2004
[9]高速客车半主动悬挂控制技术研究[D]. 王月明.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]地铁车辆车体横向抖动研究[D]. 刘汗青.西南交通大学 2015
[2]铁道车辆转向架与车体振动同步研究[D]. 方静赛.西南交通大学 2015
[3]高速车辆动力学性能评价方法研究[D]. 贾璐.西南交通大学 2011
[4]平面双质体双机驱动振动系统自同步理论研究[D]. 闫铭.东北大学 2010
[5]BP神经网络PID控制[D]. 彭梅香.华东师范大学 2007
本文编号：3728812
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3728812.html
