[發明專利]車輛制動作用下磁敏橋墩支座隔振系統的仿人自適應控制方法及裝置在審

申請號：	201610177811.8	申請日：	2016-03-25
公開（公告）號：	CN107229226A	公開（公告）日：	2017-10-03
發明（設計）人：	李銳;周虹利;張路陽;武粵元;劉琳	申請（專利權）人：	重慶郵電大學
主分類號：	G05B13/04	分類號：	G05B13/04;E01D19/04;G06F17/50
代理公司：	暫無信息	代理人：	暫無信息
地址：	400065 重慶市南岸區崇文路2號重慶***	國省代碼：	重慶;85
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摘要：
搜索關鍵詞：	車輛制動作用下磁敏橋墩支座系統自適應控制方法裝置
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【權利要求書】：

1.一種車輛制動作用下的磁敏橋墩支座隔振系統的仿人自適應控制方法，所述橋墩支座隔振系統包括：橋面、磁敏橋墩支座、橋墩及地基，所述磁敏橋墩支座設置于所述橋墩之上用于支撐所述橋面，所述磁敏橋墩支座為一個可同時變剛度和變阻尼的磁敏彈性體，其特征在于：所述方法的步驟如下：

(1)采集隔振系統三個方向的振動狀態，包括順橋向、橫橋向及垂橋向的位移、速度、加速度及力的大小；

(2)根據采集到的信息確定列車位置，并根據三個方向的振動幅度結合列車位置確定隔振系統的振動狀態；

(3)根據步驟(2)判斷各個磁敏橋墩支座位置處的振動狀態，不同的振動狀態對應著不同的控制輸出，形成仿人自適應控制方法。根據所述步驟(1)提取出橋梁-支座系統各個位置的位移、速度、加速度及力的信號并轉化為仿人自適應控制中的感知特征模型，并實時調整控制器參數，根據振動狀態劃分得到控制中的輸出控制模型以及關聯模型，其中輸出控制模型包含了保持控制、比例控制、遺傳算法控制及比例積分控制算法對磁敏橋墩支座控制力進行求解。

(4)根據磁敏橋墩支座的輸入輸出特性，計算步驟(3)求解得到磁敏橋墩支座控制力值對應的電流值，并根據計算出來的電流值調節所述磁敏橋墩支座的驅動電流。

2.如權利要求1所述的方法，其特征包括：根據仿人自適應控制方法將車輛制動作用下的橋梁隔振系統的振動狀態劃分為八種。具體包括：平衡狀態A、順橋向振動L、橫橋向振動H、垂橋向振動V、順橫橋耦合振動LH、順垂橋向耦合振動LV、橫垂橋向耦合振動HV、順橫垂橋向耦合振動LHV。這八種振動狀態類似，分別代表橋梁隔振系統三個方向上的振動烈度。通過仿人自適應算法控制磁敏橋墩支座電流使順、橫、豎橋向振動狀態迅速恢復到平衡狀態。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述順橫垂橋向耦合振動LHV的感知特征模型為：多個特征基元進行“與”運算形成特征模態，且多個特征模態通過協調與沖突調解組合為感知特征模型。

采集系統中傳感器感知到的輸入信號縱向位移、縱向速度、縱向位移峰值以及墩頂剪力等，通過特征提取形成特征基元u_x、u_y、u_z、v_x、v_y、v_z、a_x、a_y、a_z、F_x、F_y、F_z。上述特征基元分別為順橋向、橫橋向及垂橋向位移、速度、加速度及力的大小；

LHV的特征模態包括：q₇₁||u_x|＞u_xt，q₇₂||u_y|＞u_yt，q₇₃||u_z|＞u_zt，q₇₄|u_x·v_x＞0，q₇₅|u_x·v_x＜0，q₇₆|u_y·v_y＞0，q₇₇|u_y·v_y＜0，q₇₈|u_z·v_z＞0，q₇₉|u_z·v_z＜0，q₇₁₀||F_x|＞F_xt，q₇₁₁||F_y|＞F_yt，q₇₁₂||F_z|＞F_zt，共12種。