近年来,随着铁路运输行业向更高速度的发展,列车的安全性和舒适性日显重要,而且随欧亚铁路线等远距离长途线路的贯通,对列车的环境适应性提出了更高的要求。由于在复杂环境中列车运行有可能会出现空转或滑行等现象,对列车的安全运行产生不利影响,所以开展列车粘着控制策略研究是非常必要的。列车悬挂系统和驱动系统具有大惯性和非线性,导致轮轨间粘着特性具有复杂性和不确定性,因此粘着系统是一类典型的不确定非线性系统。云模型的基本思想是基于模糊理论和概率论,将模糊性和随机性有机的结合在一起,实现定性与定量的不确定性转换,用于控制复杂非线性系统。云模型控制既能保留被控对象及其环境中各种未知的不确定因素,又能对系统状态及参数变化快速适应,显著提高系统的鲁棒性。鉴于此优点,本文将云模型应用于列车粘着控制系统设计,通过开展基于云模型控制技术的研究,实现不同环境下列车的粘着控制,使系统具有良好的控制性能,防止列车发生空转或滑行。论文阐述了目前列车的粘着控制方法和特点,分析了列车轮轨间粘着机理、粘着与蠕滑的数学关系,深入研究了轮轨表面状态、轴重、车轮直径与列车速度对粘着系数的定量影响。在此基础上,针对列车在运行路况不确定时的粘着控制问题,提出了一种基于二维云模型粘着控制方法。参照云模型定性与定量不确定转换的数学模型和思想,文章在粘着机理的基础上建立了列车粘着系统的简化模型,将蠕滑率和蠕滑率变化量作为控制器的输入变量,校正转矩作为输出变量,设计粘着控制器。最后在MATLAB软件平台开展了列车单轴粘着控制的仿真研究,引入噪声干扰,在不同路况、不同载重、不同初速度下,验证了车体速度与轮周速度、蠕滑率、转矩的变化。仿真结果表明,基于二维云模型的粘着控制器具有良好的控制效果,可有效用于防止列车发生空转或滑行。针对粘着系统在非线性、不确定性情况下,粘着利用率不高的问题,在二维云模型粘着控制的基础上,本文提出了一种基于自适应云模型粘着控制方法。首先通过模糊整定器在线整定?K_p、?K_i和?K_d,实现云模型控制器对粘着参数的调控;然后引入噪声干扰,在不同路况、不同载重、不同初速度下,验证了车体速度与轮周速度、蠕滑率、转矩的变化。结果表明,该方法不仅有效防止了车轮滑行,提高了粘着利用率,而且验证了基于云模型粘着控制系统具有很强的抗干扰和处理不确定性的能力。