[發明專利]基于共振控制的高速列車橫向半主動懸掛控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201710609880.6
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107539332B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 祝喬;胡廣地
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B61F5/24
• 分類號: B61F5/24
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

1.一種基于共振控制的高速列車半主動懸掛控制系統的控制方法，其特征在于，

基于共振控制的高速列車橫向半主動懸掛控制系統：包括分別設置在列車前后的兩套結構相同系統，每套系統包括用于采集車身垂向振動加速度的加速度傳感器、基于共振懸掛控制器、電流控制器和磁流變阻尼器；基于共振懸掛控制器連接加速度傳感器和電流控制器；電流控制器連接磁流變阻尼器，磁流變阻尼器連接轉向架；

包括以下步驟：

A、構建列車半主動懸掛控制系統的被控對象模型，獲得模型參數；

B、根據牛頓定律，建立關于車身、轉向架和輪對的動力學方程，根據上述方程得到狀態空間模型；

C、構建基于共振懸掛控制器，根據步驟A構建的模型和共振理論計算控制器增益，根據步驟B得到的狀態空間模型和控制器增益得到列車半主動懸掛的控制所需要的主動力；

D、電流控制器根據主動力控制電流大小，磁流變阻尼器根據電流大小輸出相應阻尼到轉向架上實現控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于共振控制的高速列車半主動懸掛控制系統的控制方法，其特征在于，所述車身動力學方程為：

式中：m_c為車身質量，k_sx為二級懸掛雙倍主縱向剛度，k_sy為二級懸掛雙倍側向剛度，k_sz為二級懸掛雙倍垂向剛度，y_c為車身橫向位移，h_cs為車身重心到二級懸掛的垂直距離，h_ts為車架中心到二級懸掛的垂直距離，c_sx為二級懸掛雙倍主縱向阻尼，c_sy為二級懸掛雙倍側向阻尼，c_sz為二級懸掛雙倍垂向阻尼，y_c為17-自由度車身的橫向位移，為y_c的一次求導，為y_c的二次求導，θ_c為17-自由度車身的側傾角，為θ_c的一次求導，為θ_c的二次求導，y_t1、y_t2為17-自由度轉向架的橫向位移，為y_t1的一次求導，為y_t2的一次求導，θ_t1、θ_t2為17-自由度轉向架的側傾角，為θ_t1的一次求導，為θ_t2的一次求導，f₁、f₂分別為安裝在前后轉向架上的致動器產生的前后作用力，J_cx為車身橫擺慣性矩，J_cz為車身旋轉慣性矩，為ψ_c的二次求導，為ψ_c的一次求導，ψ_c為17-自由度車身擺橫角，ψ_t1、ψ_t2為17-自由度轉向架的橫擺角，d_s為二級懸掛半間距，為ψ_t1的一次求導，為ψ_t2的一次求導，l為車身半間距。