基于车体横移振动的高速列车虚拟复合阻尼天棚控制算法研究

来源：计算机测量与控制杂志2021年第3期北京时间：

作者：陈仁涛,陈春俊

单位：西南交通大学 机械工程学院;轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室

摘要：高速列车车体横向随机振动由车体的横移振动、侧滚振动和摇头振动三自由度合成,是影响车体横向平稳性的关键。为了改善列车横向运行平稳性,提高半主动控制性能。本文通过建立某型高速列车动力学模型,对车体横向振动特性进行分析,得出横移振动的加剧是造成车体合成横向振动和横向平稳性恶化的主要原因。通过分析在传统天棚阻尼控制算法下分别以车体合成横向振动和以横移振动为反馈对车体横向振动的控制效果,得出采用以车体横移振动为反馈的传统天棚阻尼控制算法对车体横向振动的抑制效果更佳。在此基础上,提出一种以车体横移振动为反馈的虚拟复合阻尼天棚控制算法,并进行联合仿真分析。结果表明：相比于被动控制,采用本文提出的虚拟复合阻尼天棚控制算法后,车体合成横向振动加速度峰值、均方根值和平稳性改善率分别达到了46%、43%和19.5%,均高于采用传统天棚阻尼控制算法。可见采用本文提出的虚拟复合阻尼天棚控制算法在抑制车体合成横向振动,改善车体横向平稳性方面控制性能更佳。

关键词：高速列车;横向振动;平稳性;传统天棚阻尼;虚拟复合阻尼;

基金资助：国家自然科学基金(51975487)第一作者：陈仁涛(1994-),男,贵州遵义人,硕士研究生,研究方向：高速列车系统动力学,e-mail：935859003@qq.com通讯作者：陈春俊(1967-),男,四川蒲江人,教授,博士生导师,研究方向：高速列车性能测试、诊断与控制,e-mail：cjchen@swjtu.edu.cn ,陈春俊1,2