气动载荷激扰下高速列车横向平稳性模糊控制

摘要

高速列车在明线交会时,形成的瞬态气动载荷剧烈地作用于车体,严重影响了车辆运行的横向稳定.被动控制或天棚阻尼半主动控制都无法有效地减小列车交会时的横向振动.建立了气动载荷激扰下的单节列车横向振动模型,并进行了仿真.根据仿真结果,会车气动载荷引起的车体横向振动加速度主要分布在(4～11)Hz频带内,且气动载荷激扰使得车辆运行的横向平稳性急剧恶化.为了提高车辆在气动载荷激励下的平稳性,设计了一种用于保证列车横向平稳性的模糊自适应PID主动控制方案,并通过仿真分析该方案用于控制列车交会时横向平稳性的效果.结果表明,模糊自适应PID主动控制使交会气动载荷激扰下的车体横向振动加速度的峰值减小29.44％,均方根值减小37.02％,车辆运行的横向平稳性提升12.82％.