铁道车辆横向半主动悬挂控制方法的研究

摘要

悬挂系统的减振性能直接关系到铁道车辆的乘坐舒适度。通过设计合适的悬挂系统改善高速列车的乘坐舒适度，是一种经济、有效的途径，对我国目前正在进行的列车提速具有重要意义。 主动悬挂和半主动悬挂具有很好的发展前景，是近年来铁道车辆领域内的研究热点之一。本文以单节车辆为研究对象，对铁道车辆横向主动悬挂和半主动悬挂采用天钩阻尼控制和H。控制两种控制方案进行了研究。 本文阐述了天钩阻尼控制和H<,∞>控制对车体振动的控制原理，基于理论分析设计铁道车辆横向主动悬挂的控制器。利用ADAMS软件建立了铁道车辆的仿真模型，采用计算机仿真的方法对两种控制方案进行比较和分析，总结出了控制器各个参数对振动控制性能的影响。其中，半主动悬挂的仿真采用了磁流变减振器的数学模型。仿真结果表明主动悬挂能够很好地抑制车体振动，半主动悬挂对车体振动的控制效果要差于主动悬挂，但优于被动悬挂。此外，提高控制器的振动控制效果总是以降低系统的鲁棒性为代价的。由于半主动悬挂只能近似实现控制器要求的目标悬挂力，因此振动控制效果较好的控制器对应的半主动悬挂的振动控制效果未必好。控制器的设计须在减振性能和鲁棒性能之间进行折中考虑。 在车辆振动试验台上对横向半主动悬挂进行了试验研究，采用磁流变减振器作为可控减振器。比较和分析了车辆横向半主动悬挂采用天钩阻尼控制和H。控制两种控制方案的试验结果。从试验结果来看，本文实现的半主动悬挂和匹配最优的被动悬挂的减振性能接近，但半主动悬挂对簧上质量共振区内振动的控制效果较好。这表明试验的处理过程是比较合理的，试验结果基本体现出了半主动悬挂对于车体振动的控制效果。

目录

文摘

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铁道科学研究院学位论文原创性声明

1绪论

2控制方法的研究

3计算机仿真研究

4试验研究

5结论及展望

参考文献

致谢