基于Kalman滤波的弹性轨道上磁悬浮车辆控制方法

为研究弹性轨道上磁悬浮列车的车轨耦合振动问题,以单磁铁-弹性轨道梁系统为对象,搭建单磁铁悬浮系统的车轨耦合振动数学模型,利用Kalman滤波器的状态估计功能,设计出2种状态反馈控制器,对比分析2种控制策略下悬浮系统的稳定特性。基于MATLAB/RTW及dSPACE系统搭建弹性梁磁悬浮实时控制试验台,验证考虑轨道弹性的控制策略的有效性。研究结果表明:若不计轨道梁的阻尼作用,不考虑轨道弹性的控制策略无法实现对磁悬浮系统的稳定控制,但在给定轨道梁阻尼的前提下,提高轨道梁刚度也可以使得系统稳定;考虑轨道弹性的控制方法,即使不计轨道梁的阻尼,也能够使系统在较低刚度的轨道梁上稳定悬浮。

钢筋混凝土轨道梁最优断面尺度的确定

针对钢筋混凝土轨道梁荷载基本相当而断面尺度差别较大的问题,分别选取典型轮压工况下桩基轨道梁和弹性地基轨道梁两种结构形式,采用二维弹性支撑连续梁模型,利用大型有限元软件STAAD进行数值分析。钢筋混凝土轨道梁截面高度是轨道梁内力的一个重要影响因素,其他条件不变的情况下内力随梁高增大而增大;弹性地基轨道梁截面高度以0.4~1.0 m为宜,且应配置抗剪受力钢筋;桩基轨道梁最优断面主要受桩间距影响,在轮压和桩间距一定的情况下存在一个所需钢筋最小的梁高,此梁高可作为设计梁高。