高速列车轴箱轴承载荷反演模型及关键参数优化匹配

来源：振动与冲击杂志2024年第4期北京时间：

作者：唐嘉，池茂儒，杨晨，马子魁，姚雪松，罗赟

单位：1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都610031；2.舍弗勒贸易(上海)有限公司，上海201800

摘要：卡尔曼滤波作为状态最优估计算法，可应用于高速列车轴箱轴承载荷反演中，准确建立反演模型的同时，滤波参数的选取也是反演的关键。本文首先推导了转臂轴箱装置的17自由度垂向和横向车辆动力学模型，提出并验证了基于卡尔曼滤波算法的轴承载荷反演方法，分析并确定了模型关键参数的选取，采用自适应小生境遗传算法对其进行多目标多参数优化，最后利用SIMPACK建立一致的车辆动力学模型，计算模拟车辆在施加有轨道随机不平顺的直线上恒速运行，验证反演效果。结果表明：优化了的参数可大幅提升反演效果，验证了轴承载荷反演模型和自适应小生境遗传算法对滤波参数优化方法的正确性，为高速列车轴箱轴承载荷反演及关键参数优化提供方法和经验。

关键词：高速列车；卡尔曼滤波；轴承载荷；遗传算法；参数优化