缓冲器阻抗对重载列车纵向动力学性能影响仿真分析

为提升重载列车运行的安全性,借助数值仿真研究了缓冲器阻抗对重载列车纵向动力学性能的影响,分析了缓冲器阻抗特性,构建了缓冲器数据网格化模型,结合重载列车制动力、牵引力、运行阻力特性等,搭建列车纵向动力学模型进行仿真试验。研究结果表明:(1)当车钩力处于0~3.2 kN区间时可能产生脱钩等风险;车钩力大于6 kN时,能够发挥出缓冲器的最大功效;(2)随着缓冲器阻抗数值的增加,车钩疲劳损伤系数呈先下降、后稳定、再升高的趋势;(3)车钩力只有保持在2~6 kN范围内,才能最大限度降低车钩的疲劳损伤程度,保障重载列车的平稳运行。

高速列车纵向动力学建模与自适应RBFNN控制

高速列车由多节车厢链接而成的结构特性导致其高速运行在变路况线路条件下难以有效地对其进行优化控制。针对上述问题,提出一种高速列车纵向动力学模型与径向基函数神经网络(RBFNN)控制策略。考虑列车车钩力和复杂线路条件,分析整列车前后的不同受力情况,建立列车纵向动力学模型。针对该模型无外加干扰时设计一种理想反馈控制律,引入RBFNN对理想控制输出进行拟合,在考虑干扰项影响的情况下,通过设计参数估计自适应律代替神经网络权值的调整,并对其进行Lyapunov稳定性证明。采用京石武高铁北京西—郑州东段的CRH380B型高速列车真实线路运行数据进行仿真模拟,并在相同条件下与反演滑模(BSSM)控制器的仿真结果进行对比。仿真结果表明所提控制器更能有效应对复杂路况变化和外界干扰,对高速列车具有更好的控制效果,改善其运行的平稳性及高效性。

变形翼无人机纵向动力学建模及飞行力学特性分析

文章建立了变形翼无人机(Morphing Wing UAV, MWUAV)的纵向动力学模型并在此基础上对其飞行力学特性进行了简要分析。首先,针对MWUAV的参数变化特点,建立纵向非线性参数变化(Nonlinear Parameter-Vayring, NPV)模型;其次,分析了参数变化对其静态特性的影响,包括升阻特性、转动惯量特性以及飞行包线的影响;最后,在建立模型和静态特性分析的基础上,在其飞行包线内选择典型分析点,进行了配平和线性化分析,得出了其配平量随参数变化的关系,并计算了其纵向长短周期模态特性。建模和分析结果可以为MWUAV的飞行状态设计以及控制器设计提供设计依据。

重载组合列车纵向动力学及安全性问题研究

简要梳理我国重载组合列车纵向动力学综合试验和数值仿真研究方法;分析列车管减压量、缓解速度、线路坡度、电制力、列车编组方式、Locotrol同步作用时间等因素对列车纵向动力学的影响规律和作用机理;研究中部从控机车及其钩缓装置受压稳定性、电制侧向过岔安全性等安全问题的产生原因、作用机理和影响因素;提出重载组合列车安全技术提升策略,以提高我国重载列车运行安全性。

基于汽车纵向动力学的防追尾控制方法设计

为避免汽车发生追尾事故,设计了一种基于汽车纵向动力学模型的防追尾控制方法。①通过分析汽车的制动过程,建立安全距离的数学模型,得到动态的预警距离和危险距离;②为使汽车保持安全距离,基于汽车纵向动力学建立了系统的整体模型,利用李雅普诺夫稳定性理论,结合动态的预警距离和危险距离,使用反步法设计控制方法,使得系统渐进稳定;③通过实验验证得出结论,所设计的控制方法可使汽车较好地跟踪期望速度以及期望位移,并且自车在制动过程中与前车的相对距离始终大于危险距离,保证了两车的安全,从而实现汽车防追尾的设计目标。

朔黄铁路2万吨重载列车的纵向动力学性能研究

为验证加装了防溜装置后2万吨列车在长大坡道区段行车的安全性能,分析纵向动力学性能对列车运行性能的影响,文章通过现场试验测试不同位置被试货车的车钩力、车体纵向加速度、缓冲器压缩量,评估试验列车在正常运行工况和重载工况下的列车纵向动力学性能,分析纵向力的变化规律。

基于Modelica语言构建列车纵向动力学仿真工具的方法

文章介绍了一种基于方程式求解的Modelica语言,对其特点和建模方式进行了阐述;采用该计算机语言,结合多体动力学理论构建了列车纵向动力学仿真分析工具。仿真分析结果表明,基于Modelica语言构建纵向动力学仿真工具的方法简便适用。

一种用于重载列车纵向动力学仿真的变步长积分算法

目前列车纵向动力学仿真的积分算法多以Newmark-β法为基础的固定步长算法为主,但随着列车编组数量增加以及工况变化,固定步长算法难以获得最佳的计算效率。基于此,文章采用显式预测-隐式迭代校正的方法,在Newmark-β法的基础上,通过限制迭代次数的方法变化步长,将其演变为一种变步长的积分算法。通过算例验证了变步长算法在动力学方程解变化剧烈的时候具有更高的计算精度,将该算法应用至1万t单编列车的全制动停车工况的纵向动力学仿真,结果表明,相较于其他算法,变步长的积分算法在保证精度的同时计算效率更高。

基于纵向动力学的坡道识别方法研究

针对通常自动变速器在坡道行驶时出现的问题，如上坡时的频繁换挡和下坡时不能自主利用发动机的牵阻作用使汽车减速等问题，在系统分析汽车纵向动力学的基础上，提出了一种利用电控单元内存的加速度表进行坡道识别的方法。这种方法简便、实用，对提高现有自动变速器的坡道行驶性能有重要意义。

两万吨列车纵向动力学性能预测

开发了基于空气制动系统仿真的列车纵向动力学仿真程序.通过单车撞击试验获得缓冲器本构关系,通过仿真获得1+2+1编组两万吨列车制动特性.计算了两万吨列车车钩力分布特性,在受力特点上看,1+2+1编组列车在制动时可以看作中间分界的两段列车,每段列车前部受压,后部受拉.最大车钩力发生在列车的约1/8处,最大拉钩力发生在列车的约7/8处.后部机车滞后于前部机车制动,将使受压车辆数目增多,最大压钩力增加、发生位置后移,最大拉钩力变化不大.车钩间隙越大,车钩力越大.初速度越高,车钩力越小.

车辆智能巡航控制纵向动力学参数快速辨识方法

为快速、低成本地获取用于智能巡航控制(ICC)的车辆纵向动力学参数,提出了一种基于车辆纵向动力学模型的参数实验辨识方法。设计了车辆静止、空挡滑行、带挡滑行、稳态行车和空挡制动5种工况的道路实验以采集数据,设计卡尔曼滤波器对实验数据进行预处理,基于最小二乘方法辨识车辆纵向动力学参数:滚动阻力因数、风阻因数、节气门制动切换曲线、制动增益和发动机速度特性。使用由该方法辨识出的参数标定车辆纵向动力学模型,模型输出结果与实验结果吻合良好,验证了该辨识方法的有效性。

重载组合列车纵向动力学的实验研究及理论分析

本文介绍了1988年6月28日至7月6日在山海关-锦州间利用具有遥控功能的便携式测试装置进行的6400 t组合列车纵向动力学试验,并根据实测的数据对本次试验的各种工况用列车动力学软件进行了对比计算。在此基础上对锦州机务段提出的组合列车平稳操纵方法作了评价。本文所作工作为重载组合列车的安全和合理操纵提供了理论依据。

感应同步加速器纵向动力学初步研究

感应同步加速器能提高加速器的束流强度,而纵向动力学决定了加速器的工作原理,是研究新型加速器时必须首先考虑的。本文系统分析了感应同步加速器的纵向动力学,利用编制的ISync多粒子软件,进行了纵向动力学的模拟计算,计算结果与理论分析较为符合。模拟计算中分析了感应同步加速器中时间谱(相当于束流波形)密度的畸变和振荡的形成原因并提出了抑制方法。本文的研究工作可作为感应同步加速器进一步深入研究的基础。

基于Window的重载列车纵向动力学可视化仿真系统

为了研究长大重载列车纵向动态性能,借助于计算机仿真技术,开发了具有模拟驾驶功能的空气制动与纵向动力学联合仿真系统。该仿真系统包括系统参数输入、控制表盘动态调整和性能参数实时显示等功能,实现了对列车的制动、缓解、速度调控和司机驾驶模拟及性能参数的分析。该系统采用Fortran和Windows编程语言开发而成,为列车在复杂线路上行驶时确定合理操作方法提供了仿真平台,并为重载列车动态性能分析与评估提供了可视化分析工具。该系统在工程中得到了很好的应用。

用于自适应巡航控制的汽车纵向动力学模型的建立

为了实现汽车自适应巡航控制(ACC)的目的,在已有制动系模型的基础上,引入发动机二状态模型,给出了驱动与制动的切换标准,建立了汽车纵向动力学模型,并以Santana轿车参数为例建立了模拟仿真程序,对ACC典型工况进行了仿真。仿真结果表明:模型可实现ACC的控制目的,驱动与制动可顺利切换。

重载机车纵向动力学仿真模型研究

在重载机车设计和试验过程中,列车运行的安全性和稳定性是重载列车牵引控制系统研发的重要目标。为满足设计研发人员对重载列车牵引控制软件研发的需要,同时有效减少研发时间和成本,本文从列车纵向动力学出发,在Matlab/Simulink平台上建立重载机车纵向动力学离线仿真模型。为了验证本文所建立的重载机车动力学仿真模型的可行性,在不同工况下对列车进行仿真分析。仿真结果表明列车在不同工况下都能够平稳地牵引和制动,满足列车运行的安全性和稳定性,为重载机车实际线路试验或运行提供参考。

重载列车纵向动力学计算程序综述和研制

介绍了国内外重载列车纵向动力学仿真计算程序的发展概况,对空气制动系统模拟、车钩缓冲装置模拟以及数值积分方法等三个关键问题进行了梳理分析,并提出了作者的认识和见解,为今后的重载列车纵向动力学仿真研究提供了有价值的研究思路。在此基础上,建立了重载列车纵向动力学仿真模型,其中包括改进的缓冲器迟滞特性数学模型,并编制了它的计算程序,介绍了该程序的基本要素和总体构成。

长大货物列车制动时纵向动力学模型及求解方法初探

针对制动情况下长大货物列车的纵向动力学问题，建立了纵向动力学模型，介绍了求解该模型的方法。

基于纵向动力学的列车能量及能耗分析

列车动力学及列车能耗分析对重载运输的安全性及经济性有着重要意义。在列车纵向动力学的基础上进行列车能耗、能量分析能够更加清楚地认识列车能耗、能量的组成成分，在保证列车运行安全性、降低列车纵向力的前提下提出更加有效、更加合理的节能措施。为进行重载列车纵向动力学及列车能量、能耗研究，开发了综合考虑能耗分析的纵向动力学仿真软件，并利用该软件对组合列车进行了算例分析。

关于长大空罐列车纵向动力学问题的初步研究

通过对长大空罐列车具体运行事故的调查分析,初步找出了事故的主要原因,并指出在重载运输不断发展的今天,应加强对长大空列纵向动力学的研究,同时还对研究工作提出了建议。