基于多传感器信息融合的中低速磁浮轨道梁监测系统研究

磁浮列车对轨道平顺性要求较高,为了提高列车运行的安全性和舒适性,文章分析中低速磁浮轨道变形对磁浮列车悬浮控制系统的影响,以及中低速磁浮轨道梁结构特点,并设计了一种中低速磁浮轨道梁监测系统。该系统采用多传感器信息融合技术,具有数据采集、传输、分析和显示等功能,可监测磁浮列车通过时轨道实时变形情况,为运营提供安全防护预警,为轨道维护提供科学依据,为车辆悬浮控制系统提供载荷变形量预测以优化悬浮控制策略。     

唐山中低速磁浮试验线感应环线通信系统的研究

感应环线系统是中低速磁浮列车运行控制系统的中枢。以国产化中低速磁浮列车运行控制系统的研制为背景,从交叉感应环线工程化硬件设计、通信系统软件编码设计、通信方式等三个方面阐述了具有完全自主知识产权的唐山中低速磁浮试验线运行控制系统的交叉感应环线通信系统工程化应用。     

中低速磁浮列车运用检修关键工艺设备研究

以国内第一座磁浮车辆段的应用为例,通过对中低速磁浮列车悬浮原理、构造进行分析,研究中低速磁浮列车的维修要点。并结合车辆维修要点,分析适用于磁浮列车运用检修的轨道桥、悬浮架拆装小车、悬浮架综合实验台等关键工艺设备,为今后磁浮车辆段设备的设计提供有益参考。     

中低速磁悬浮列车高架车站结构设计

通过对昆明中低速磁浮列车新建工程及唐山中低速磁浮试验线高架车站结构设计的实践,对中低速磁浮高架车站中的荷载取值、荷载组合、结构内力计算、轨道梁设计等问题进行研究,阐述磁浮"桥建合一"型车站结构设计的基本思路和方法。探讨车站设计中的一些难点,如结构计算中模型的选择、连续轨道梁刚度和配筋以及供磁浮列车检修用支墩的设计等,并提出建议,以供开展磁浮列车高架车站设计参考。     

考虑轨道台阶干扰的磁悬浮系统动态特性分析

针对1.5千米中低速磁浮试验线上轨道台阶引发列车激烈振动的现象,建立磁浮列车单模块的两点悬浮控制模型,运用状态反馈控制算法,对磁浮列车以不同速度经过不同轨道台阶时的轨道状态、悬浮状态和悬浮特性进行比较分析,仿真结果与试验现象吻合,从而验证了该模型的准确性。     

长沙中低速磁浮工程的道岔设计与调试

道岔是实现中低速磁浮列车换线的关键设备。以上海临港中低速磁浮试验线道岔为原型,结合长沙中低速磁浮项目的特殊需要,设计团队完成了道岔的施工图设计工作,并全过程配合制造、安装和系统调试。介绍了长沙中低速磁浮项目中道岔的工程实践,包括道岔的结构、驱动走行、锁定和电气控制系统的设计、验证和调试,并对未来新建中低速磁浮项目道岔提出进一步优化的设想。     

中低速磁浮轨道系统特点及工程适应性分析

研究目的:本文以中低速磁浮轨道系统特点为研究对象,研究当前国内外三种典型的中低速磁浮轨道结构形式,介绍各重要组成部件的主要技术特征及设计应注意的问题,并对其工程适应性进行简要分析,从而加深对中低速磁浮轨道系统特点及工作特性的理解和认识,为完善中低速磁浮轨道结构设计提供参考。研究结论:(1)中低速磁浮轨道系统一般包括轨道设备及其支承结构,并组成断面为"T"形的结构形式,合理的轨道结构形式设计的关键在于良好的处理轨道与轨道梁的相互关系;主动控制的磁轨关系对于轨道系统的设计有决定性影响;磁浮系统稳定性要求轨道设计满足大质量、大阻尼和小变形要求;小间隙悬浮对轨道系统提出了严格的高精度要求;(2)针对实际工程应用:HSST系统轨道有相对较多的实际应用经验,但无法实现F轨的灵活调节;无轨枕直连式轨道经济性较差;整体式道床轨道通过设置道床调整层和上承式扣件系统实现轨道结构的高度整体性和良好的几何形位保持性,符合中低速磁浮交通系统技术要求;(3)本研究成果可为中低速磁浮交通运营线轨道设计提供参考。     

中低速磁浮列车系统振动响应的非线性度分析

基于磁浮列车车辆—轨道—桥梁耦合动力学、电磁学、控制学和现代信号分析理论,采用数学建模与数值计算方法研究磁浮控制系统不同参数状态下车辆振动响应的非线性特征(非线性度).首先建立中低速磁浮列车—轨道—桥梁的耦合动力学模型和PID悬浮控制模型;然后编制数值计算程序,计算车辆系统在不同控制参数下的动力学响应及其非线性度指标;...     

我国中低速磁浮交通工程的自主创新技术研究

研究目的:为实现中低速磁浮交通工程产业化商业运营目标,满足"十一五"国家科技支撑计划重点项目"中低速磁浮交通技术及工程化应用研究" 课题研究,我国进行了中低速磁浮唐山试验线工程建设,初步形成了我国在该领域的产业化工程实施能力.本文概况介绍并综合分析该工程研发过程中的主要创新内容,为施工和推广应用提供参考.研究结论:中低速磁浮列车具有比轮轨列车更强的转弯、爬坡能力,更能节省工程量、降低工程造价.中低速磁浮与城市轨道交通轮轨工程技术相比,具有安全、环保、舒适、快捷、低能耗、低成本的鲜明特点,尤其适用于城市轨道交通工程.     

中低速磁浮交通的磁浮轨排设计及铺装技术要点

磁浮轨排是中低速磁浮交通系统的关键技术.为了推广其工程化应用,以我国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线为工程实例,阐述了磁浮轨排的部件设计、轨排组装、轨排布置及铺设等技术要点;提出了设计理念及方法,确定了轨排结构的主要技术参数.     

长沙磁浮快线列车概述

长沙磁浮快线是我国首条完全具备自主知识产权的中低速磁浮交通示范运营线。文章介绍了长沙磁浮快线列车的主要技术参数和性能特点,对列车机械系统、电气系统及悬浮系统的结构和性能进行了详细阐述,并提出了中低速磁浮列车后续的主要研究方向。     

6t单转向架磁浮试验车的研究

简要介绍了６ｔ单转向架磁浮试验车的结构，阐述了试验与研制的主要内容，即磁浮，导向和推进３项成果，说明了如下关键技术：（１）整车悬浮；（２）悬浮斩波器；（３）悬浮控制系统；（４）推进逆变器；（５）直线异步牵引电动机，并在此基础上提出了目前存在的问题及对低速磁浮列车应用前景的看法。     

基于最优控制的高速磁浮列车垂向动力学模型

研究了高速磁浮列车的最优控制方法.建立了单节整车有47个自由度的磁浮垂向振动模型.模型中考虑了电磁力以及控制规则,以便模拟控制系统对悬浮磁铁与轨道梁间的电磁力的控制.通过时域仿真,基于最优控制的磁浮控制系统能保证垂向磁铁与轨道梁间气隙的稳定.     

中低速磁浮列车-轨道梁竖向耦合模型与验证

研究目的:在我国新建中低速磁浮运营线的背景下,因中低速磁浮轨道梁较为轻巧,为保证磁浮列车行车安全及舒适性,需对其进行磁浮列车-轨道梁耦合振动分析验证。本文以株洲某厂磁浮试验线20 m简支梁为工程背景,建立车辆为12个自由度的二系悬挂质量-弹簧-阻尼模型,并考虑轨道不平顺对车桥振动的影响,建立磁浮列车-轨道梁竖向耦合振动分析模型,且编制仿真分析软件VTBIM,通过仿真值与现场试验实测值的对比,验证所建模型的合理性。研究结论:(1)现场试验测试轨道梁基频、振型及轨道梁跨中动挠度/加速度,轨道梁基频及振型测试结果比仿真值略小;(2)磁浮车辆通过简支梁时,梁跨中竖向挠度/加速度的实测值均略小于仿真值,仿真值随车速的变化规律与实测值规律一致,挠度时程曲线仿真值与实测波形基本一致;(3)研究结果表明本文所建立的中低速磁浮列车-轨道梁竖向耦合振动模型合理,编制的仿真分析软件的计算结果可信;(4)该研究结果可用于中低速磁浮轨道梁设计参考。     

中低速磁浮列车-大跨度连续梁耦合振动研究

研究目的:本文针对目前世界上最大跨度中低速磁浮桥梁,建立中低速磁浮车辆-控制器-桥梁系统耦合动力学模型,考虑轨道不平顺的影响,研究3节编组中低速磁浮列车以不同速度、不同车辆载荷(空载、定员和超员状态)通过桥梁时车辆和桥梁的竖向动力响应,评价主跨110 m中低速磁浮连续梁车桥系统的动力性能。研究结论:(1)车体的最大垂向加速度为0.447 m/s~2,Sperling舒适度指标最大值为1.664,垂向乘坐舒适度达到"优";(2)悬浮间隙最大波动值为2.26 mm,除车速100 km/h外,其余工况波动值均在2 mm以内,悬浮系统具有足够的悬浮稳定性;(3)梁体跨中最大竖向加速度为0.065 m/s~2,远远小于限值0.5g;(4)本研究成果可为大跨度中低速磁浮桥梁的设计和应用提供参考。     

中低速磁浮交通线路参数研究

为满足我国城市化进程中人们的出行要求，在制定城市交通规划时公交先行和城市轨道交通优先建设等措施被倡导实施。中低速磁浮列车作为一种新型轨道交通运输系统，它与传统轮轨列车不同，利用电磁力将列车悬浮、导向和驱动。在其线路的分析、计算与设计过程中，应充分考虑磁浮列车的特点。由于我国研究的中低速磁浮大都参照日本的HSST技术，现以该技术为研究对象简要分析中低速磁浮线路部分参数的选取，为我国中低速磁浮的研究提供参考。     

株洲中低速磁浮试运线轨道设计关键技术研究

目前中低速磁浮轨道结构的研究较少,基于株洲中低速磁浮试运线系统技术研发试验验证平台的要求及其建设运营实践,研究和分析中低速磁浮轨道静动力学设计方法、扣件设计、感应板综合受力变形分析、综合铺轨设计等中低速磁浮轨道工程设计系列关键技术问题,并指出中低速磁浮运营线建设有待进一步研究解决的问题,以期为我国中低速磁浮交通工程轨道设计提供参考。     

低速磁浮轨道不平顺功率谱研究

轨道不平顺是磁浮列车振动的主要激扰源,直接关系到列车运行的稳定性和舒适性。文章基于唐山低速磁浮试验线实测的轨道不平顺数据,采用周期图法进行样本空间的谱估计,得到轨道不平顺在各空间波长的分布。分析结果表明,轨道本身结构参数、轨道安装精度和F轨的轧制工艺是产生轨道不平顺的主要原因。参考国内外成熟的铁路轨道谱线表达形式,得到低速磁浮轨道谱的拟合曲线公式,应用阻尼最小二乘算法拟合轨道谱表达式的参数,对于研究我国磁浮轨道不平顺功率谱有重要的参考价值。     

中低速磁浮列车悬浮电源的设计

中低速磁浮列车的悬浮电源采用DC/DC变换器,主要为悬浮控制器提供DC 330 V电源和为DC 330 V蓄电池充电,是中低速磁浮列车正常运行的关键部件之一。文章主要介绍了中低速磁浮列车悬浮电源主电路拓扑结构、基本控制方法、均流控制等关键技术,并介绍了其结构设计及应用。     

磁悬浮车辆系统动力学研究

磁浮列车技术经过30余年的研究与发展,目前已经出现了以德国TR08、日本MLX01和HSST-100为代表的具备商业运营水平的磁浮交通系统.我国的中低速磁浮列车技术研究经过近20年的发展,已经在悬浮和导向等关键技术上取得重大突破,开始进入试验线建设与试运行阶段.地面交通车辆的动力学问题直接影响其技术经济性及应用前景,因此,及时开展磁浮车辆系统动力学研究具有重要的理论意义和工程应用价值.