中低速磁浮列车走行部迫导向机构转向特性研究

现有中低速磁浮列车均采用五悬浮架布置形式,在车体与悬浮架之间设置了磁浮车辆特有的迫导向机构。针对现有迫导向机构转向性能不足导致列车无法顺利通过曲线的问题,开展迫导向机构转向特性研究,通过运动学分析计算和受力分析确定迫导向机构的关键尺寸参数,仿真分析对参数进行优化,经试验验证,车辆转向特性良好。     

高速磁悬浮列车转向能力研究

分析了影响列车转向能力的3个主要因素:导向电磁铁长度、摆杆的摆动范围与拉力、相邻转向架对搭接电磁铁的挤压与拉伸,并提出了保持列车摆式结构不变、取消车辆搭接电磁铁、适当减小转向架和导向电磁铁长度的改进方案,使改进后的高速磁悬浮列车能满足较小转弯半径的要求.     

具有分数阶特性悬架的垂向振动特性研究

选取含分数阶微分项的1/4车辆动力学模型为研究对象,应用拉氏变换法推导出车身加速度、轮胎动载荷和悬架动挠度3个性能指标的频响函数,分析了分数阶微分项参数对悬架振动特性的影响.结果表明,分数阶项参数会影响悬架振动幅频响应特性.应用数值方法计算出非线性悬架系统车身振动幅频响应曲线,研究发现振动幅值随分数阶微分项参数值的增加...     

高速动车摆式车体的最新发展 I

介绍了高速动车采用摆式车体的必要性，车体的结构原理，具体介绍了意大利，瑞典，加拿大，西班牙，德国，瑞士，英国，日本等国家近年来对摆式车体的研究现状及其具体结构，特性和参数，并对各国有代表性的摆式车体动车体动车的实际运用状况及其参数进行了比较。     

粘滞阻尼系数对磁流变悬架影响分析

建立了汽车磁流变半主动悬架1/4车辆模型的基础上,采用模糊控制策略,对半主动悬架进行模糊控制仿真。粘滞阻尼系数是磁流变阻尼器的重要参数之一,为研究其对悬架性能的影响,在Simulink环境下采用多次对粘滞阻尼系数赋值的方法,分别对半主动悬架簧载质量加速度、悬架动行程和轮胎动载荷的均方根值进行了仿真计算,得到了粘滞阻尼系数对悬架性能的影响曲线。结果表明:调节粘滞阻尼系数可使簧载质量加速度均方根值达到最小值;增大粘滞阻尼系数可使悬架动行程和轮胎动载荷减小。粘滞阻尼系数为定值时对半主动悬架和被动悬架进行了仿真对比。     

作动器故障时摆式电动车组受电弓主动倾摆控制系统的自动容错控制方法

通过分析摆式电动车组受电弓主动倾摆控制系统的结构和工作原理,建立其状态方程和非完全失效故障情况下作动器模型.考虑到倾摆控制系统参数和作动器故障的不确定性,采用基于参考模型的自适应容错控制策略,通过将故障作动器损失的驱动力平均分配给其他无故障的作动器,实现作动器驱动力的重组.以某摆式电动车组的受电弓主动倾摆控制系统作动器发生故障为例,对电动车组以120km·h-1速度通过半径为800m的圆曲线线路时的容错控制进行仿真研究.结果表明;倾摆控制系统能够跟踪给定的参数输出并使状态跟踪误差迅速收敛为0,基于自适应容错控制技术设计的自适应故障补偿控制器能够有效实现部分作动器故障后作动器驱动力的重组,表明给出的自适应容错控制方法完全适用于摆式电动车组受电弓主动倾摆控制系统的不确定性运行环境.     

铁路提速与乘车舒适性评价

指出列车提速后应该对影响乘坐舒适性的振动特性参数数横向恒定加速度、侧滚角速度、车体振动加速度等的增大采取对策，摆式车体列车的开发是对策之一，其车体倾斜控制技术已取得很大进步。介绍了各振动特性参数间的相互影响，对坐姿乘坐舒适性的评价，摆式车体列车离心力的补偿比率等。     

磁浮列车永磁电磁混合悬浮导向系统特性分析

针对中速磁浮列车悬浮系统节能降耗的需求,提出了一种永磁电磁混合悬浮导向系统.根据永磁电磁混合悬浮导向系统的工作原理,确定了其结构组成,完成了悬浮力特性、自导向特性分析,以及气隙控制方式和防吸死控制策略研究;在建立系统数学模型和仿真模型的基础上,对系统方案进行仿真验证,并对混合悬浮电磁铁的悬浮损耗、温升、悬浮控制器性能、悬浮系统在平直道和曲线段的悬浮导向能力和承载力等进行测试.试验结果表明,永磁电磁混合悬浮导向系统具有承载能力强、悬浮电流小,发热量少等优点,系统的自适应能力满足中速磁浮列车运行的要求,可为中速磁浮列车的推广应用奠定基础.     

单轴式单轨转向架空气悬架参数优化

对单轴转向架的结构以及空气悬架进行分析,建立了单轴式单轨车辆系统的动力学拓扑结构,并运用动力学软件SIMPACK建立动力学仿真模型。通过ModeFRONTIER软件的灵敏度分析功能,对单轴转向架空气悬架参数进行筛选,得到对导向力矩和走行轮侧偏合力这2个优化目标影响显著的空气悬架参数,分别为空气弹簧的纵向刚度、纵向阻尼和垂向阻尼。利用改进型遗传算法对这3个参数进行多目标优化。优化后的导向力矩较优化前减小了4.76%,走行轮侧偏合较优化前减小了7.57%,改善了车辆的曲线通过性能。     

612新型内燃动车

在６１１型内燃动车的基础上，Ａｄｔｒａｎｚ公司发展并制成了带有主动电控摆式车体技术的６１２型内燃动车。它大多数用在多弯道的非电气化线路上。它采用了由Ａｄｔｒａｎｚ公司和Ｅｘｔｅｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｗｅｄｅｌ公司共同开发的电控摆式车体技术（ｎｅｉｃｏｎｔｒｏｌ－Ｅ）。在一列６１０型试验样车上，证实了大功率转向架（带有径向可调轮对）和电控摆式车体具有良好的运行特性。     

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。     

磁悬浮列车直线感应电机恒转差频率磁场定向控制

为了解决磁悬浮列车直线电机传动系统与悬浮系统相互影响的关键问题,提出了一种直线感应电机恒转差频率磁场定向控制方法,在实现牵引的同时尽可能地减小了法向力波动对悬浮系统的影响。试验结果表明该控制系统性能优良、稳定。     

悬链线柔索索长的计算

假设悬索自重沿弧长均匀分布 ,由悬索微元力学平衡关系 ,推导悬索曲线方程。对悬索微元进行积分 ,进一步推出悬索有应力索长计算公式的显示表达。根据虎克定律 ,分别推出悬索无应力索长的精确计算公式和一阶近似公式。对索长各公式间关系进行了讨论 ,算例结果证明本文公式是正确的     

受电弓主动倾摆系统的研究

通过对摆式电动车组受电弓主动倾摆系统的分析,建立ADAMS-Matlab控制模型,并对其控制特性进行仿真。结果表明该受电弓主动倾摆系统有良好的频率响应特性;在车体倾摆过程中,受电弓主动倾摆系统能有效减小受电弓滑板中点的横向位移,从而保证列车受流的连续性。     

基于Kalman滤波器的故障诊断方法及其在铁道车辆中的应用

现结合Kalman滤波器和统计的方法对铁道车辆悬挂系统故障进行诊断。为了避免高频引起的数值振荡，这里提出采用求导和降阶的方法得到关于加速度及其导数的状态方程来代替通常的关于位移及其速度的状态方程。通过改变二系垂向阻尼系数来模拟故障，数值结果表明，该方法能有效诊断铁道车辆垂向悬挂系统的故障。     

轨道车辆的柔性系数研究

根据UIC 505—5:1997规程中提出的柔性系数的定义,推导出一个适合二系悬挂采用空气弹簧无摇枕结构的轨道车辆柔性系数计算公式,并对曾采用的多种简化的柔性系数计算公式进行了比较,分析了各悬挂参数对柔性系数的影响。     

后轮对独立回转新型转向架曲线通过性能的研究

后轮对独立回转新型无摇枕转向架的曲线导向性能主要取决于其前轴的一系纵向定位刚度,而后轴的一系纵向定位刚度对导向性影响较小。因此,为了同时保证其曲线导向性和直线稳定性,对转向架一系纵向刚度可采取前后轴非对称布置。建立具有14个自由度的非线性车辆模型和车辆通过曲线轨道时的运动方程,采用MATLAB语言编写计算程序,对4种非对称布置方案的转向架曲线导向性能进行仿真对比分析。仿真分析结果表明,当刚度以车辆中心对称布置时,若外侧轮对纵向刚度小,内侧轮对纵向刚度大,则前转向架性能基本保持不变,而后转向架曲线通过性能变差,但其摇头角比前后刚度较大的方案要好;当第一、第三轮对的纵向刚度较小和第二、第四轮对的刚度较大时,转向架曲线通过性能好,且又改善了其在直线上的横向稳定性,是较适合高速运行的转向架布置方案。     

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。     

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。