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故障检测诊断的试验研究

提出了采用小波变换对摆式列车倾摆控制系统的故障进行检测和诊断的方法；摆式列车实验台倾摆系统执行机构故障和传感器的故障试验证明，采用小波变换检测诊断倾摆系统的故障是行之有效的。另外还提出了一种确定故障检测的阈值的新方法。     

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。     

基于AIC信息准则法的摆式列车倾摆伺服系统建模研究

通过对摆式列车倾摆控制系统输入、输出数据的研究,建立一个来自实验数据的倾摆控制系统模型。基于AIC信息准则法极大似然参数估计建模的基本思想和理论,分析摆式列车倾摆伺服系统的结构、作动原理及控制输入参考信号的特点,通过仿真获取摆式列车倾摆控制系统的输入、输出数据,用极大似然函数法对同类模型的不同模型结构进行参数估计,并以得到的估计参数计算出相应的似然函数值及AIC信息距离值,选取AIC信息距离最小的模型为倾摆伺服系统的模型。实验仿真结果表明:基于AIC信息准则的极大似然参数估计方法能够对系统模型进行建模估计,该模型不仅是同类模型中与实际系统误差最小的而且是最佳的。     

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。     

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。     

一种新的摆式列车倾摆控制系统的故障检测方法

提出了一种利用未知输入观测器（UIO）对摆式列车倾摆控制系统进行故障检测的方法，该方法运用代数变换进行干扰解耦，设计一个降价未知输入观测器使残差对未知输入不敏感，而对故障敏感，通过一个简单阈值逻辑来检测故障，通过计算机仿真证明了该方法的有效性。     

基于GSUIO的故障检测方法及其应用研究

基于最近在未知输入观测器研究中取得的成果，提出了一种利用通用结构未知输入观测器（GSUIO）的故障检测方法。该方法利用广义逆{1}，设计出一个全阶通用结构未知输入观测器，使其残差对未知输入不敏感，而对故障敏感，通过一个简单阈值逻辑来检测故障。将其应用于摆式列车倾摆控制系统执行机构和部件的故障检测，通过计算机仿真证明了该方法的有效性，为将来在摆式列车中运用提供了理论依据。     

基于CMAC的摆式列车倾摆控制研究

摆式列车是具有诸多不确定因素的动态系统,其倾摆系统的控制是摆式列车成功的关键,利用传统控制方式很难得到倾摆系统较好的控制品质。本文针对摆式列车的特点提出一种基于CMAC神经网络与PID相结合的倾摆系统并行控制方法。该方法利用传统PID实现反馈控制,保证系统的稳定性,且抑制扰动;利用CMAC神经网络控制器实现前馈控制,确保系统的控制精度和动态响应速度。此外,该并行控制算法相对简单,实时性好,易于在倾摆控制系统中实现。通过对阶跃信号、正弦波信号和方波信号的跟踪仿真,表明该算法克服了传统控制的不足,增强了倾摆系统的控制精度,提高了系统的动态响应速度,并且使系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性。     

欧洲摆式列车倾摆系统比较

欧洲摆式列车主要采取两种倾摆系统，主动倾摆系统和被动倾摆系统。本文重点介绍了ＡＢＢ公司Ｘ２０００和菲亚特公司Ｐｅｎｄｏｌｉｎｏ摆式列车的主动倾摆系统，以及ＳＩＧ公司和Ｔａｌｇｏ公司的被动倾摆系统设计原理，结构特点与试验运用情况，比较了这两种倾摆系统的性能，并对其安全极限和舒适度进行了评价，认为无论是主运还是被动倾摆系统均能有效地提高曲线通过速度，在既有线路上实现高速运营。     

既有京沪铁路采用摆式列车实现高速化的方案是不可行的（基础设施方面）

介绍了摆式列车发展的背景，阐述了摆式列车的倾摆性能和开行摆式列车的线路应具备的条件，并结合京沪铁路线路现状，分析了京沪铁路采用摆式列车实现高速化存在的问题，得出京沪铁路采用摆式列车实现高速化的方案是不可行的。     

摆式列车倾摆系统的基本设计方法

介绍了摆式列车倾摆机构的基本组成，设计程序，设计原则，设计规律和设计步骤等，为摆式列车倾摆机构总体方案设计提供参考。     

我国摆式列车发展模式的探讨

简要介绍了我国发展摆式列车的背景；从倾摆机构、作动器类型、线路信息检测方式、牵引方式和转向架等方面对国外摆式列车发展模式进行了探讨；结合路情，提出了我国发展摆式列车的模式。     

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。     

摆式列车加速度检测系统中的传感器容错研究

准确可靠地获得剩余离心加速度对于摆式列车正确的倾摆和安全运行至关重要，计算了加速度检测系统在综合可靠性下的最优并联传感器数，针对传感器的失效过程和形式，确定了传感器故障的决策逻辑和故障判断的门限参数，实例仿真表明，多单元硬件冗余和相应的故障决策逻辑对于提高摆式列车剩余离心加速度检测的可靠性是切实可行的。     

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。     

摆式列车的H∞鲁棒控制研究

在概述摆式列车基本工作原理的基础上，针对摆式列车运行环境的不确定性特点，提出了Ｈ∞控制方法。理论与试验研究表明，采用Ｈ∞控制方法符合摆式列车系统的基本设计思想，按试验模型设计的Ｈ∞车体倾摆控制系统，不仅满足要求的动态和稳态性能指标，而且在对象模型参数连续时变摄动的情况下，仍然具有相当的鲁棒稳定性能。     

最近的车体倾摆系统技术动向（待续）

介绍了日本及其他国家摆式列车的概况,着重阐述了应用于摆式列车的倾摆机构、曲线位置检测、车辆定位、车体倾摆作动器等新技术的发展动向。     

摆式列车倾摆作动器的现状及发展

简要介绍了目前摆式列车采用的倾摆作动器原理及特点,阐述了直驱式容积控制电液伺服系统技术。通过与传统的电液伺服系统及机电式伺服系统进行对比分析,可以看出运用直驱式容积控制电液伺服技术生产的机电液作动器具有体积小、质量轻、适应振动工作环境的特点,在未来摆式列车倾摆控制系统上具有广阔的运用前景。