基于模糊神经网络的动车组主动悬挂系统振动控制研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wamaim
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着动车组速度提高,车辆振动加剧现象愈来愈突出,传统的被动悬挂控制技术已很难解决这种问题,而采用主动控制却可使悬挂系统根据当前行车环境自动调节,改善动车组运行平稳性。文章在考虑运用机电作动器(EMA)的情况下建立动车组主动悬挂系统模型,并根据提出的主动控制策略设计悬挂系统控制器,仿真验证控制策略的优越性。论文主要研究内容如下:首先介绍了目前动车组的运行背景,阐述被动、半主动、主动三种悬挂系统各自的特点,表明了主动悬挂系统的优势和模糊神经网络控制策略的研究意义,同时叙述国内外主动悬挂控制技术应用、模糊神经网络控制策略的研究现状。接着建立主动悬挂系统模型,主要包括悬挂系统动力学模型、轮轨激励模型、作动器模型、控制器模型。其中,悬挂系统动力学模型为半车垂向六自由度状态空间模型;轮轨激励模型选择我国高速铁路无砟轨道不平顺为轮对外部激励,并采用傅里叶逆变换进行时域模拟;作动器模型采用EMA作动器,确保悬挂系统能够产生可调的控制力。然后搭建T-S模糊神经网络控制器,该控制器的设计采用以被动求主动的逆推理念,探讨动车组二系悬架动挠度、动挠度变化率、动挠度变化加速度与作动器输出理想作动力之间的关系,间接求取作动器输入电流值。之后采用粒子群(PSO)优化算法对模糊神经网络参数进行优化,实现模糊规则的自调整,提高悬挂系统的输出精度;同时设计模糊控制器,为验证模糊神经网络控制策略的优越性作铺垫。最后在Matlab/Simulink环境下,首先结合轮轨激励模型得到被动控制时车体的振动响应,然后在相同激励的条件下对悬挂系统动力学模型、控制器模型、EMA模型进行联合仿真,得到主动控制下车体的响应曲线。验证悬挂系统主动控制的优越性,并从时域、频域和数据分析的角度对控制器控制效果进行评价。结果表明,模糊算法、T-S模糊神经网络、基于PSO优化的T-S模糊神经网络三种控制策略均能有效抑制动车组垂向振动,且PSO优化的T-S模糊神经网络控制器控制效果最优。
其他文献
学位
学位
学位
学位
我国高速公路飞速发展的同时,交通事故率也逐年升高,路面抗滑性的降低是主要原因之一。路面的抗滑性能主要被路表宏观纹理及微观纹理所影响,而微观纹理是其主要影响因素;集料的表面纹理越粗糙,对路面抗滑性能的贡献就越大,而钢渣作为一种炼钢废弃物,硬度大,表面粗糙,在石料资源使用日益紧张的环境下,将钢渣应用在道路铺装上,不仅能满足路面的使用要求,也能达到经济和环保的双重效益。本文以探究钢渣集料表面微观形貌评价
随着人工智能技术的兴起,智能交通的研究成为了热点。智能交通通过交通信息的实时采集、传输、处理和发布,可以诱导出行者根据自己的出行需求,更合理地选择出行时间、出行方式和出行路径,从而均衡分配路网的交通流,有效缓解城市交通拥堵问题,提高路网的效率。无人驾驶车辆是智能交通系统的重要组成部分,前者技术的成熟和普及对后者来说意义重大。无人驾驶车辆在社会各个领域都有非常广阔的应用前景。从技术层面而言,路径规划
学位
学位
自身免疫性脑炎是神经系统免疫性疾病的重要组成之一,存在靶向神经元表面蛋白、离子通道或突触表面受体的自身抗体,自身抗体检测对疾病的诊断、治疗及预后评估具有重要意义。确定责任抗体是解决同一例患者多种自身抗体共存的重要方法,本文基于新近提出的"责任抗体"概念对自身免疫性脑炎诊断与治疗进展进行综述。
学位