基于加权融合的常导高速磁浮列车UKF定位算法

为提高高速磁浮列车测速定位的精确性,本文针对基于长定子齿槽检测的常导高速磁浮列车测速定位方法在列车运行过程中可能因测速定位信号缺失、干扰、测速定位安装误差等原因引起的定位不准问题,提出一种基于加权融合无迹卡尔曼滤波(UKF)的常导高速磁浮列车测速定位算法.介绍了高速磁浮列车基于长定子齿槽的测速定位方法,并对多路冗余速度位置信息进行预处理和自适应加权融合处理;给出基于加权融合UKF的常导高速磁浮列车测速定位算法模型;基于磁浮列车测速定位在环测试试验台试验,对改进后的无迹卡尔曼滤波磁浮定位算法与原定位算法进行了对比分析.分析结果表明:磁浮列车平均速度误差减小了32.6%,速度极差降低了49.3%,有效消除了信号采集噪声,提高了磁浮列车测速定位精度.

常导高速磁浮轨道梁分析研究

文章结合常导高速磁浮交通系统的特性,通过比对多种轨道梁结构的特点,构建磁浮车辆载荷与轨道梁相互作用的振动模型,并通过模型分析,揭示轨道梁在不同运行条件下的振动特性。研究发现,针对不同的运行场景应优选适配的轨道梁结构以提升系统性能。文章所构建的车辆荷载-轨道梁模型可有效捕捉轨道梁振动的主要特征和振动规律,对其进一步分析可知,车辆移动速度、系统阻尼、车辆长度以及桥梁与移动荷载的基频比等因素均对轨道振动有显著影响。该研究可为未来常导高速磁浮轨道梁设计与优化提供重要的理论依据与参考。

故障工况下常导磁浮车辆悬浮架载荷特性研究

针对中低速常导磁浮车辆运行过程中可能出现的故障工况,对悬浮架的载荷特性展开研究。首先根据实际参数建立动力学模型并分析其振动特性,研究了悬浮架构架在电磁铁失效、空气弹簧失效等故障工况下的位移特点;然后分析故障工况下悬浮架的载荷特性,并对悬浮架各部件的强度进行评估。研究结果表明:磁浮车辆的车体与悬浮架通过滑台间接相连,使得振动形式比较丰富;在电磁铁失效故障工况下,悬浮架构架质心的位移相对较大,与轨道碰撞后使得悬浮架载荷发生突变;相对于正常运行工况,左侧电磁铁失效时纵梁的应力最大值增长为原来的3.87倍,左后空簧失效和紧急落车时托臂的应力最大值分别增长为原来的2.59倍和8.11倍。对故障工况下悬浮架的载荷特性进行研究,可以为疲劳寿命计算和结构强度设计提供参考依据。

常导高速磁浮交通项目速度目标值探讨

以常导高速磁浮交通系统为基础,提出高速磁浮交通系统速度目标值的分析理论和方法。首先,从系统投入方面分析了速度目标值对土建工程投资和车辆购置费的影响;其次,从运输经济学角度,分析了旅客作为消费者对交通工具的选择行为,探讨了磁浮列车服务水平(速度和票价)、项目长度(出行距离)、旅客时间价值和其他交通竞争者的服务品质等因素对磁浮交通市场份额的影响;最后,基于技术经济学方法,分析了速度目标值对磁浮交通建设项目投资效益的影响,并以项目经济效益最大化为目标,探求速度目标值的最佳决策。以某虚拟项目为案例进行演算,获得该项目的最佳速度目标值为520 km/h。

常导高速磁浮交通运营场景文本研究

针对常导高速磁浮交通的运营场景,讨论了该交通系统的特征,剖析了轨道交通运营场景构成内容及特点。根据拟定运营场景文本设计思路,给出了常导高速磁浮交通的运营场景总体构成,并对停车点步进、区间临时停车以及区间应急登车这3个典型运营场景进行了描述。

磁悬浮列车的发展和展望

磁悬浮列车 (MAGLEV)是一种新型的高速有轨地面运输系统 ,开创了铁路运输史上的新时代。论述MAGLEV的发展 ,并列举德国、日本等国研制的MAGLEV的例子 ,探讨一些有待进一步完善的方面 ,并展望了本世纪初MAGLEV的发展趋势。

世界高速磁悬浮铁路发展现状与趋势分析

受轮轨关系、弓网关系、空气动力学及能耗经济性等因素制约,既有轮轨高速铁路难以实现进一步提速。高速磁悬浮铁路可以解决轮轨铁路存在的轮轨黏着、摩擦、振动和高速受流等问题,具有更高的提速潜力,近年来逐渐成为地面交通领域的研究热点。以我国和日本、德国、美国等代表性国家为例,从技术装备、线路建设等方面介绍了不同国家高速磁悬浮铁路的发展现状,分析了未来世界高速磁悬浮铁路的发展趋势。总体上看,高速磁悬浮铁路将向速度更高、成本更低、技术更实用化等方向发展,结合低真空管道技术的高速磁悬浮铁路具有良好的发展前景。

基于MATLAB/Simulink的常导高速磁浮列车垂向动力学建模与仿真

为了对常导高速磁浮列车系统特性进行更深入的了解,建立悬浮系统垂向动力学数学模型,并基于MATLAB/Simulink多体工具箱,对悬浮系统垂向动力学特性进行仿真研究。在额定负载条件下,系统起浮工况下的最大电流为80 A,当悬浮气隙调整为指令气隙12 mm时,稳态电流为27.5 A,与实际悬浮系统相符。此外,模型实现了变负载、气隙脉冲扰动、气隙指令调整等工况的模拟。模型将悬浮系统斩波电路、控制系统及动力学系统进行了统一,实现了系统电气特性与动力学特性的同步观测,改进了对系统单元进行分立仿真的传统方法。