基于状态空间法的弓网系统最优控制研究

摘要

采用三元受电弓模型建立了弓网垂直耦合动力学系统,通过欧拉一拉格朗日方程推导出受电弓-接触网系统振动微分方程。利用最优控制理论,分析接触网的刚度变化,对最优控制式受电弓进行了理论上的研究。从降低接触压力的波动以及改善受流质量入手,采用全状态反馈设计并利用线性二次型最优控制策略,建立了受电弓最优控制系统模型。运用simulink进行仿真,研究列车运行速度、接触网和受电弓参数对弓网系统动态接触压力的影响。研究结果表明,采用最优控制式受电弓,能够降低接触压力的波动,提高弓网系统的动态性能,改善受流质量。