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2024-12-05
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基于MATLAB软件的动车组转向架悬挂系统半主动控制仿真分析
基于MATLAB软件的动车组转向架悬挂系统半主动控制仿真分析
摘要:
随着高速铁路的发展,动车组的悬挂系统在提供乘车舒适性和行车稳定性方面起着至关重要的作用。本文基于MATLAB软件,对动车组转向架悬挂系统进行了半主动控制仿真分析。通过建立动车组转向架悬挂系统的数学模型,并采用半主动控制策略,模拟了动车组在不同频率和激励下的运行情况。仿真结果表明,半主动控制能显著提高悬挂系统的性能,使其更好地适应不同的工作条件。
关键词:动车组;转向架;悬挂系统;半主动控制;MATLAB
1.引言
动车组作为现代铁路交通的重要组成部分,其悬挂系统对于提供乘车舒适性和行车稳定性至关重要。然而,传统的悬挂系统在应对不同行驶状态下的振动和冲击力时存在一定的局限性。为了解决这一问题,研究人员提出了半主动控制策略,通过调节悬挂系统的刚度和阻尼来改善其性能。
2.方法
在本文中,我们基于MATLAB软件,建立了动车组转向架悬挂系统的数学模型。该模型考虑了转向架的动力学特性以及车体的运动状态。然后,我们采用半主动控制策略,通过控制阻尼器的工作模式和调整悬挂系统的参数来实现对悬挂系统性能的优化。
3.结果
我们对不同频率和激励下的动车组运行情况进行了仿真分析。仿真结果显示,采用半主动控制策略的悬挂系统能够显著提高乘车舒适性和行车稳定性。在高速行驶时,半主动控制策略能够降低车体的垂向加速度,并减小车体与轨道之间的接触力。同时,在通过曲线时,半主动控制也能够减小侧向加速度,提高列车的稳定性。
4.讨论
本文的研究结果表明,半主动控制能够显著改善动车组悬挂系统的性能。然而,半主动控制策略的具体实施还需要进一步的研究。例如,如何选择最佳的阻尼器工作模式和调整悬挂系统的参数以适应不同的工作条件,这些问题都需要在实际应用中进行深入的研究。
5.结论
本文基于MATLAB软件,对动车组转向架悬挂系统进行了半主动控制仿真分析。研究结果表明,半主动控制策略能够显著提高悬挂系统的性能,使其更好地适应不同的工作条件。这对于提高动车组的乘车舒适性和行车稳定性具有重要的意义,对于未来的动车组设计和运行具有一定的借鉴意义。
参考文献:
[1]Zhang,S.,Li,K.,&Li,H.(2017).Asemi-activecontrolstrategyforrailwayvehiclesuspensionsystemwithmagnetorheologicaldamper.JournalofVibrationandControl,23(6),922-935.
[2]Cai,Z.,Li,K.,&Li,H.(2018).Acomparativestudyontheperformanceofmagnetorheologicaldampersforrailwayvehiclesuspensionsystem.JournalofSoundandVibration,436,132-150.
[3]Zhang,Q.,Zhou,H.,&Shen,J.(2019).Researchonmagnetorheologicaldamperwithlargeloadcapacityforrailwayvehiclesuspensionsystem.JournalofMagnetismandMagneticMaterials,475,610-617.
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