摆式列车倾摆控制信号预测及动力学仿真

为研究摆式列车倾摆控制信号预测方法,建立“动车＋拖车＋拖车”3辆车编组的摆式列车机电耦合系统动力学模型。建模中考虑了列车系统中存在的轮轨蠕滑力非线性、钩缓作用力非线性和悬挂力非线性。摆式列车通过安装于头车前转向架的陀螺仪在线检测曲线,对测出的横向加速度信号进行滤波和实时生成倾摆控制信号。为了补偿加速度信号的滤波延时,对倾摆控制信号的预测分别采用线性插值法和线性BP神经网络预测,并仿真研究摆式列车曲线通过性能。数值仿真结果表明：线性插值法预测和神经网络预测均能有效补偿加速度信号的滤波延时,使头车及时倾摆,大幅度降低未平衡横向加速度;在输入信号波动较大和预测时间较长时,神经网络预测效果更好;倾摆控制信号的预测方法对车辆动力性能影响不大。     

摆式列车倾摆伺服控制系统辨识方法仿真研究

针对摆式列车倾摆伺服控制系统的原理及特点,应用不同的辨识方法对倾摆伺服控制系统进行辨识,并对各种方法辨识结果进行比较。仿真试验结果表明:当考虑倾摆控制系统的非线性时,神经网络方法能很好地辨识出倾摆伺服控制系统的动态特性,解决倾摆伺服控制系统辨识中的非线性问题,而其它方法较差。     

摆式列车主动倾摆控制的数值仿真研究

为了仿真研究摆式列车倾摆控制信号的生成和倾摆控制规律,笔者建立了摆式列车机电耦合动力学模型和倾摆系统模型。该模型通过位于头车一位构架上的陀螺仪实时检测曲线,由同一位置的横向加速度滤波信号得到倾摆控制信号,并用线性预测法得到头车和第二辆车的倾摆控制信号。设计了倾摆系统的P数字控制器和H∞鲁棒数字控制器。采用数值积分方法进行仿真计算,研究了各种计算工况下2种控制器的控制效果。针对倾摆角度、角速度和角加速度进行比较分析,结果表明,2种控制器都能很好地跟踪倾摆控制信号,在有反馈干扰或控制信号突变时,鲁棒控制器可以更好地抑制倾摆角加速度;减小P控制的比例系数可以降低倾摆角加速度,但跟踪性能变差。     

模糊神经网络在摆式列车作动系统故障诊断中的应用

针对摆式列车倾摆作动系统故障所具有的模糊性，提出了一种基于模糊神经网络的故障诊断方法，将模糊理论与神经网络融合在一起，实现了对故障的模糊诊断，给出了模糊神经网络的结构，该网络由两部分组成，前一部分为模糊量化部分，后一部分为神经网络部分，根据输入特征量的实际情况，确定了各模糊子集上的隶属度函数，提出了一种阈值向量故障判别方法，使故障判别更具灵活性和合理性，根据相关文献构造了倾摆作动系统的构造判别表，形成故障诊断理论样本。以摆式列车倾摆作作动系统对象，就倾摆作动系统中几种典型的故障模式，有用模糊神经网络方法作了识别，仿真结果表明，该方法是行之有效的，为在摆式列车实车倾摆作系统故障诊断中的应用提供了理论依据。     

基于陀螺平台的摆式列车线路信息检测系统研究

针对各国摆式列车采用的检测模式存在的问题,提出了基于单轴陀螺平台的摆式列车倾摆控制检测方法。所用陀螺平台由一个二自由度的挠性动力调谐陀螺和一个石英挠性加速度计组成的单轴平台系统。测量时,借助安装在头车车体地板上的单轴陀螺平台和车体与二系悬挂之间的两个位移传感器建立测量的水平基准线,可测量出列车过曲线时线路的超高值和曲线的曲率值,通过简单计算便可得到摆式列车倾摆控制所需未平衡离心加速度的大小,为倾摆控制提供量的信息。此外,陀螺平台系统良好的动态响应特性,为实时判断列车进、出曲线提供了可能。试验和仿真计算表明,该检测方法能够避免对加速度传感器信号直接滤波带来的延迟,满足摆式列车倾摆控制实时性的要求。     

神经网络预测控制在摆式列车倾摆系统中的应用

介绍摆式列车倾摆控制系统神经网络预测控制的原理及模型,分析了神经网络控制算法,列出了控制器设计的算式,探讨了预测控制系统对实测信号的预测时间为0.2s、0.68 s的预测参考输入的跟踪能力。仿真和试验表明,神经网络预测控制在摆式列车控制系统中的应用是切实可行的。     

摆式列车倾摆控制系统维护软件设计

摆式列车是既有线路提速的一种有效方式,其关键技术是倾摆控制系统,而倾摆控制系统的维护是保障摆式列车安全运行的重要措施。文章介绍了机电式摆式列车倾摆控制系统各关键部件的故障,设计了相应的维护软件。该软件利用VB实现主控计算机与便携式PC机间的串行通讯,将主控计算机存储的故障信息传送到便携式PC机,通过该软件直接分析系统状态信息,从而方便实现倾摆控制系统的维护。     

摆式列车倾摆控制系统维护软件设计

摆式列车是既有线路提速的一种有效，其关键技术是倾摆控制系统，而倾摆控制系统的维护是保障摆式列车安全运行的重要措施，文章介绍了机电式摆式列车倾摆控制系统各关键部件的故障，设计了相应的维护软件。该软件利用VB实现主控计算机与便携式PC机间的串行通讯，将主控计算机存储的故障信息传送到便携式PC机，通过该软件直接分析系统状态信息，从而方便实现倾摆控制系统的维护。     

复合式倾摆系统的控制方法

为进一步提高现有窄轨铁路上的铁路车辆速度,开发了一种新的可使车体倾角大于传统摆式列车的倾摆系统。该系统对倾摆梁和可控的空气弹簧高度进行调节,从而减小车轮载重量损失并避免由较大倾角引起的车体横向位移。本文介绍复合式倾摆系统及其控制方法的特点,并给出试验台试验结果。     

摆式列车倾摆机构的故障检测和容错控制研究

提出摆式列车机电式倾摆机构的故障检测系统的构成，用自适应扩展卡尔曼滤波方法对倾摆系统的工作状况作出估计，推出了相应的故障检测律，针对实验室的摆式列车试验台作了计算机仿真。对倾摆系统控制器和传感故障提出容错控制方法，解决了故障发生后车体需要摆回正常位置的问题。     

摆式车辆车体倾摆液压系统

对摆式车辆车体倾摆液压驱动系统的回路及其工作原理进行了介绍，并从节能与可靠性方面分析了该回路的特点。     

摆式列车倾摆控制系统的研究

提高铁路旅客列车的速度和缩短旅行时间是现在世界铁路发展的潮流，也是我国铁路运输发展的方向，是运输市场竞争对铁路运输提出的要示，我国国土面积的三分之二是山区丘陵，这些地区既有线路坡度大，曲线半径小，为提速改变这些线路既困难而且成本高。为增强这些既有铁路的竞争力，大幅度的提高旅客列车的运行速度又势在必行，开行摆式列车可以达到上述目的，摆式列车在世界上许多国家已得到广泛应用力我们提供了成功的经验。本文介绍了我国首列内燃摆式列车倾摆控制系统开发中的关键技术问题，如曲线检测，列车控制网络，倾摆作动器等。     

摆式列车倾摆控制系统研究

对摆式列车的工作原理和倾摆控制系统的各子系统－检测子系统、控制子系统、通信子系统、作动子系统的功能原理进行了详细阐述，并对我国正在研制的摆式列车的倾摆控制系统的进展情况进行了介绍。     

摆式列车滚道式倾摆机构的研究

介绍了摆式列车的倾摆机理，对在我国首次开发的摆式内燃动车组转向架基础上设计的滚道式倾摆机构的结构和几何特性进行了仿真研究。     

摆式客车检测装置及倾摆机构的设计探讨

对摆式客车检测装置、控制和监视装置、倾摆等进行了分析，提出了建议采用的研制方案。     

摆式客车转向架倾摆机构及其动力学性能研究

介绍了国外摆式列车发展的基本概况，根据我国线路特点，提出了一种能满足我国铁路进一步提速的高速摆式客车转向架方案。文中对转向架的结构方案及其特点进行了详细的分析和说明。高速摆式客车转向架采用一系柔性定位，倾摆机构采用4摆杆机构加机电动作动器的模式是可行的。对倾摆机构的运动学关系进行了分析，确定了车体的倾摆运动规律及其响应的参数，最后采用非线性数值仿真计算方法对我国高速摆式客车转向架的动力学性能进行了预测。     

摆式列车滚道式倾摆机构研究

介绍了摆式列车的倾摆机理 ,对在我国首次开发的摆式内燃动车组转向架基础上设计的滚道式倾摆机构的结构和几何特性进行了仿真研究。     

内燃摆式动车组噪声的控制

简要分析了内燃摆式动车组噪声源及其传播途径，提出了减振降噪的措施。