动力稳定车作用下轨道水平防劣化控制系统研究

来源：计算机测量与控制杂志2025年第11期北京时间：

作者：秦会杰,邓威,郭宁,陈春俊,李要宗,陈春阳,孙晓毅

单位：中国船舶集团有限公司第七二五研究所

摘要：动力稳定车能够有效改善有砟轨道道床质量状态，然而其现有作业模式将导致轨道水平产生劣化。为解决此问题，结合有砟轨道道床累积下沉理论，采用试验方式研究了轨道下沉量与动力稳定车速度、左右侧下压力和频率之间的函数关系，进而建立了轨道水平变化量与稳定装置左右侧下压力差之间的传递函数模型。针对稳定车的轨道水平检测方式，引入前馈-反馈控制与Smith预估补偿，进行预先调节并保证检测滞后系统的闭环稳定性，同时采用灰狼混合粒子群算法（GWO-PSO）进行PID参数寻优。在Simulink仿真环境下，搭建了轨道水平防劣化控制系统，仿真结果表明，采用前馈反馈-Smith预估控制策略，利用GWO-PSO算法进行PID参数寻优，可以使系统的ITAE指标改善19.66%，动态性能得到提升。在模拟线路仿真中，该控制系统使得轨道水平不平顺幅值降低了52.1%，有效的改善动力稳定车作用下的轨道水平劣化问题。

关键词：轨道动力稳定车;轨道下沉量;轨道水平不平顺;Smith预估补偿;灰狼优化算法;粒子群优化算法