轨道路基动力响应试验系统电液激振控制技术研究
发布时间：2023-02-06 17:18
高速铁路是中国铁路建设的主要方向,截止到2015年,我国累计已建成1.9万公里高速铁路。虽然我国高速铁路发展很快,但由于起步晚,路基动力响应理论与试验技术跟不上高速铁路的发展需求,而且列车速度的不断提高,对路基的冲击作用也不断加重。因此,通过轨道路基原位试验来研究路基动力响应规律,保证高速列车稳定运行,是我国高速铁路发展亟待解决的问题。本文拟结合轨道路基动力响应试验系统特点及电液激振控制技术,开展轨道路基动力响应试验系统电液激振控制策略研究,内容如下:(1)进行了轨道路基动力响应试验系统电液总体设计,确定该电液系统主要元件技术参数,并将其划分为静压缸电液比例系统和动压缸电液伺服系统两部分。(2)建立了比例减压阀数学模型和AMESim模型,进行了比例减压阀动静态特性仿真研究;设计了一种基于观测器的比例减压阀鲁棒输出反馈控制方法,给出了观测器的设计结构以及观测器增益L和控制器增益K的求取方法;基于静压缸电液比例系统AMESim与Simulink联合仿真模型辨识参数,提出了一种鲁棒输出反馈模型参考自适应控制算法(ROFMRAC),并验证了该算法的稳定性和有效性。(3)将动压缸电液伺服系统分解...
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 轨道路基动力响应试验系统国内外现状分析
1.2.2 电液伺服激振技术国内外现状分析
1.3 本论文开展的主要工作
第2章 轨道路基动力响应试验系统总体设计
2.1 轨道路基动力响应试验系统设计方案
2.1.1 轨道路基动力响应试验系统工作原理
2.1.2 轨道路基动力响应试验系统性能指标
2.2 电液比例伺服控制系统设计
2.2.1 电液比例伺服控制系统结构
2.2.2 电液比例伺服控制系统主要参数选取
2.3 本章小结
第3章 静压缸电液比例系统模型参考自适应控制
3.1 电液比例减压阀建模与仿真
3.1.1 电液比例减压阀数学模型
3.1.2 电液比例减压阀AMESim模型
3.1.3 仿真研究
3.2 电液比例减压阀系统辨识
3.2.1 辨识算法
3.2.2 仿真研究
3.3 电液比例减压阀鲁棒输出反馈控制
3.3.1 未知输入观测器与鲁棒输出反馈控制器设计
3.3.2 算法稳定性分析
3.3.3 仿真研究
3.4 静压缸电液比例系统鲁棒输出反馈模型参考自适应控制
3.4.1 静压缸电液比例系统仿真模型与辨识
3.4.2 鲁棒输出反馈模型参考自适应控制器设计及稳定性分析
3.4.3 仿真研究
3.5 本章小结
第4章 动压缸电液伺服系统模型辨识
4.1 动压缸电液伺服系统建模
4.1.1 基本单元建模
4.1.2 传递函数简化
4.1.3 状态方程描述
4.1.4 动压缸电液伺服系统AMESim建模
4.2 动压缸电液伺服系统参数辨识
4.2.1 动压缸电液伺服系统辨识三要素
4.2.2 基于动压缸AMESim与 Simulink联合仿真模型的系统辨识设计
4.2.3 辨识仿真
4.3 动压缸电液伺服系统智能优化算法辨识
4.3.1 动压缸电液伺服系统粒子群优化算法辨识
4.3.2 动压缸电液伺服系统差分进化算法辨识
4.3.3 动压缸电液伺服系统粒子群自适应差分进化算法辨识
4.4 动压缸电液伺服系统模型描述
4.5 本章小结
第5章 动压缸电液伺服系统鲁棒滑模自适应控制
5.1 动压缸电液伺服系统积分滑模自适应控制
5.1.1 动压缸电液伺服系统模型变换
5.1.2 积分滑模控制器设计
5.1.3 动压缸电液伺服系统积分滑模自适应控制器设计及稳定性分析
5.1.4 仿真研究
5.2 动压缸电液伺服系统反步滑模自适应控制
5.2.1 反步滑模控制器设计
5.2.2 动压缸电液伺服系统反步滑模自适应控制器设计及稳定性分析
5.2.3 仿真研究
5.3 动压缸电液伺服系统RBF神经网络反步滑模自适应控制
5.3.1 动压缸位移子系统RBF神经网络滑模自适应控制
5.3.2 动压缸输出压力子系统RBF神经网络反步滑模自适应控制
5.3.3 动压缸电液伺服系统RBF神经网络反步滑模自适应控制器设计及稳定性分析
5.3.4 仿真研究
5.4 本章小结
第6章 轨道路基动力响应试验系统近等效实验与仿真
6.1 轨道路基动力响应试验系统近等效实验与仿真平台设计
6.1.1 近等效实验与仿真平台总体构成
6.1.2 近等效实验与仿真平台等效电路设计
6.1.3 近等效实验与仿真平台测试软件设计
6.2 轨道路基动力响应试验系统近等效实验与仿真
6.2.1 静压缸电液比例系统近等效实验与仿真
6.2.2 动压缸电液伺服系统近等效实验与仿真
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
附录
本文编号：3736302
【文章页数】：172 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 轨道路基动力响应试验系统国内外现状分析
1.2.2 电液伺服激振技术国内外现状分析
1.3 本论文开展的主要工作
第2章 轨道路基动力响应试验系统总体设计
2.1 轨道路基动力响应试验系统设计方案
2.1.1 轨道路基动力响应试验系统工作原理
2.1.2 轨道路基动力响应试验系统性能指标
2.2 电液比例伺服控制系统设计
2.2.1 电液比例伺服控制系统结构
2.2.2 电液比例伺服控制系统主要参数选取
2.3 本章小结
第3章 静压缸电液比例系统模型参考自适应控制
3.1 电液比例减压阀建模与仿真
3.1.1 电液比例减压阀数学模型
3.1.2 电液比例减压阀AMESim模型
3.1.3 仿真研究
3.2 电液比例减压阀系统辨识
3.2.1 辨识算法
3.2.2 仿真研究
3.3 电液比例减压阀鲁棒输出反馈控制
3.3.1 未知输入观测器与鲁棒输出反馈控制器设计
3.3.2 算法稳定性分析
3.3.3 仿真研究
3.4 静压缸电液比例系统鲁棒输出反馈模型参考自适应控制
3.4.1 静压缸电液比例系统仿真模型与辨识
3.4.2 鲁棒输出反馈模型参考自适应控制器设计及稳定性分析
3.4.3 仿真研究
3.5 本章小结
第4章 动压缸电液伺服系统模型辨识
4.1 动压缸电液伺服系统建模
4.1.1 基本单元建模
4.1.2 传递函数简化
4.1.3 状态方程描述
4.1.4 动压缸电液伺服系统AMESim建模
4.2 动压缸电液伺服系统参数辨识
4.2.1 动压缸电液伺服系统辨识三要素
4.2.2 基于动压缸AMESim与 Simulink联合仿真模型的系统辨识设计
4.2.3 辨识仿真
4.3 动压缸电液伺服系统智能优化算法辨识
4.3.1 动压缸电液伺服系统粒子群优化算法辨识
4.3.2 动压缸电液伺服系统差分进化算法辨识
4.3.3 动压缸电液伺服系统粒子群自适应差分进化算法辨识
4.4 动压缸电液伺服系统模型描述
4.5 本章小结
第5章 动压缸电液伺服系统鲁棒滑模自适应控制
5.1 动压缸电液伺服系统积分滑模自适应控制
5.1.1 动压缸电液伺服系统模型变换
5.1.2 积分滑模控制器设计
5.1.3 动压缸电液伺服系统积分滑模自适应控制器设计及稳定性分析
5.1.4 仿真研究
5.2 动压缸电液伺服系统反步滑模自适应控制
5.2.1 反步滑模控制器设计
5.2.2 动压缸电液伺服系统反步滑模自适应控制器设计及稳定性分析
5.2.3 仿真研究
5.3 动压缸电液伺服系统RBF神经网络反步滑模自适应控制
5.3.1 动压缸位移子系统RBF神经网络滑模自适应控制
5.3.2 动压缸输出压力子系统RBF神经网络反步滑模自适应控制
5.3.3 动压缸电液伺服系统RBF神经网络反步滑模自适应控制器设计及稳定性分析
5.3.4 仿真研究
5.4 本章小结
第6章 轨道路基动力响应试验系统近等效实验与仿真
6.1 轨道路基动力响应试验系统近等效实验与仿真平台设计
6.1.1 近等效实验与仿真平台总体构成
6.1.2 近等效实验与仿真平台等效电路设计
6.1.3 近等效实验与仿真平台测试软件设计
6.2 轨道路基动力响应试验系统近等效实验与仿真
6.2.1 静压缸电液比例系统近等效实验与仿真
6.2.2 动压缸电液伺服系统近等效实验与仿真
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目
附录
本文编号：3736302
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3736302.html
