基于粒子群优化PID控制的高速列车主动稳定性控制研究

为研究高速列车动力学与控制系统的稳定性,采用粒子群优化PID的高速列车稳定性主动控制方法,运用SIMPACK软件建立整车动力学仿真模型,并搭建整车PID主动控制系统。利用粒子群算法优化PID控制参数,结合相应的控制策略,建立新轮无故障、磨耗轮无故障以及新轮有故障3种不同的仿真工况对其主动稳定性进行仿真分析,提出以构架横向振动位移和速度状态为反馈,在构架梁位置施加控制力的主动稳定的方案,研究在不同速度下粒子群优化PID控制系统直线运行性能的影响。仿真结果表明:粒子群优化PID主动控制明显改善车体平稳性和减小轮对轮轴的横向力,在新轮和磨耗轮工况下其轮轨系数在大部分速度下均大于无控制状态;当磨耗轮运行速度大于400km/h或者新轮单侧抗蛇行减振器运行速度大于320km/h时,粒子群优化PID控制可明显减小轮对脱轨系数。