全矢融合的二元PELCD样本熵列车故障诊断

长期高速运行的服役状态会造成高速列车转向架关键部件性能蜕化甚至发生故障等情况,所导致的安全事件将造成严重的经济损失甚至人员伤亡。考虑到高速列车振动信号的特性,将部分集成的局部特征尺度分解方法拓展至二元信号处理领域,同时结合全矢谱理论对同阶分量信号进行信息融合,得到更加完备的数据特征,并对融合后的数据进行样本熵特征提取,得到列车的故障特征;采用灰狼优化算法对支持向量机进行参数寻优,通过实验对比单一故障工况、复合故障工况以及部件性能退化下的故障识别率,验证所提方法的有效性、优越性。

超磁致伸缩作动器结构设计与分析

以设计一款能长期工作且最大工作位移为50μm、最大输出力为2 kN的新型超磁致伸缩作动器为目的。在分析超磁致伸缩作动器结构及工作原理的基础上,对关键参数进行设计。选取超磁致伸缩材料的最佳预压应力,通过计算确定超磁致伸缩棒的几何参数;同时,为提高作动器的工作效率,对电磁线圈进行优化设计以及关键参数进行分析。利用MATLAB、ANSYS对其进行仿真分析。实验表明,所设计的作动器满足设计要求。其研究结果对超磁致伸缩作动器的结构设计及相关理论计算具有参考价值。

列控车载系统多态动态可靠性分析

针对CTCS-3列控车载系统在工作过程中故障的多态性、动态性及认知不确定性,提出GO-FLOW法分析复杂多态系统的动态可靠性。首先,以GO-FLOW法原理为基础,构建证据多态操作符解决元部件故障发生的认知不确定性问题,完成对复杂多态系统的不确定量化。其次,基于多状态部件的动态性,提出4个假设表明不同部件间的状态转移强度,并建立多态、动态可靠性计算模型,即证据GO-FLOW模型。最后,以CTCS-3列控车载系统为例,根据所建模型,对运行时间在100~500 h的系统工况进行可靠性分析,获得相关软件模拟可靠度随时间的变化情况。通过整理兰新客专2020年全年CTCS-3级列控车载系统现场维护数据,与可靠性分析结果进行对比。结果证明,该方法能够更好地分析认知不确定性和共有信号对多态、动态系统可靠性的影响。

基于半主动控制的磁流变阻尼器建模与仿真分析

针对磁流变阻尼器动力学模型的建立过程中存在的强非线性滞回特性,采用Spencer模型来构建其精确动力学模型,提出一种以控制电流作为控制器输出变量的半主动悬挂系统磁流变模糊PID控制策略,利用Adams软件建立了动车组模型,结合MATLAB/SIMULINK模块对提出的磁流变阻尼器控制策略进行设计和联合仿真。仿真结果表明,从时域和频域上进行车体的横向加速度分析,基于磁流变模糊PID控制策略的半主动悬挂系统减振效果要明显好于被动悬挂系统,其加速度幅值在低频段有了显著降低。

一种改进差分进化算法的单关节机械臂控制方法

针对差分进化算法控制下机械臂控制系统运动轨迹精度不高问题,提出一种改进差分算法的机械臂控制方法。以单关节机械臂为研究对象,通过假设单关节机械臂摆线运动方程,采用比例微分控制律进行实际轨迹跟踪,优化轨迹中控制系统所消耗的能量,进而得到一组最优的离散值;对其偏差值使用三次样条插值法,从而得到机械臂实际最优轨迹。仿真结果表明,改进差分算法比传统差分算法处理所得结果误差普遍缩小了0.15%,且机械臂运动能耗较低。