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弓网垂向振动控制仿真研究

刘英进  
【摘要】:我国是世界人口最多的国家,铁路运输在我国运输方式中发挥着非常重大的作用。随着我国的经济高速发展,国力不断增强,人民生活水平显著提高,人们对于铁路运输的质量要求也越来越高。高速、安全、舒适的乘车环境是必然趋势,所以我国现在大力发展高速铁路。除了改进车的结构和线路质量的提高外,还必须保证弓网振动的平稳性,以提高受流质量。弓网耦合动力学分析和控制技术成为高铁发展的关键技术之一 本论文在搜集整理大量弓网振动控制资料的基础上,为改善弓网关系,提高受流质量,注意完成了以下内容: 首先,在Matlab的simulink中建立了受电弓和接触网的动力学模型,然后对弓网垂向振动进行仿真。并验证了模型的正确性。 其次,采用主动控制方式对simulink中建立的弓网动力学模型进行控制。本文采用神经网络预测控制的方法对抬升力进行控制。结果表明,此控制方法有效改善了弓网受流质量。创新点是,首次把神经网络预测控制方法应用到弓网垂向振动控制中。 第三,对simulink中建立的弓网动力学模型施加半主动开关控制和改进Bingham模型的半主动开关控制仿真。结果表明,两种控制方法都有效改善了弓网受流质量。创新点是,首次把改进Bingham模型的半主动开关控制应用到弓网振动控制中,而且控制作动器采用磁流变阻尼器。还首次采用弓头和框架的速度反馈进行半主动控制。 最后,利用Adams软件构建出弓网的虚拟样机模型。分别施加了半主动开关控制和改进Bingham模型的半主动开关控制。结果表明,两种控制方法都只是一定程度上改善了弓网受流质量。创新点是首次利用Adams软件构建出弓网的虚拟样机模型,并采用Adams-Matlab联合仿真的形式对弓网振动模型进行仿真控制。


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