高速铁道车辆天棚阻尼悬挂系统时滞稳定性分析
2012-02-15廖英英刘永强杨绍普魏红梅
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2012年4期
廖英英, 刘永强, 杨绍普, 魏红梅
(1.石家庄铁道大学 土木工程学院,河北 石家庄 050043;2.石家庄铁道大学 机械工程学院,河北 石家庄 050043;3.山东华宇职业技术学院,山东 德州 253034)
0 引言
我国铁路第六次大提速以后,干线客运列车的运营速度可以达到200 km/h,高速客运专线运营速度超过300 km/h,为人们的日常出行和经济提升提供了坚实的保障。但随着运行速度的提高,车辆振动加剧,对铁道车辆的运动稳定性、运行平稳性和安全性等产生了严重影响。半主动控制技术的提出为解决这一难题提供了思路,国内外的众多专家学者在理论上对半主动控制效果进行了分析[1-3],结果表明:相对于被动控制,半主动控制技术可以提高铁道车辆运行平稳性20%以上。然而,在实际运用中半主动控制效果却远远低于这一数值[4]。究其原因,控制系统中存在的时滞是造成半主动控制效果差的重要因素之一。
时滞是指在控制系统的信号采集、传输,控制器规则形成和作动器输出等过程中存在的时间滞后现象,最终表现为在系统不需要能量时作动器输出能量,这就会造成控制效果变差和系统特性的改变,甚至会造成系统失稳等。国内外学者对悬挂系统中时滞造成的稳定性问题进行了大量的研究。胡海岩和王在华[5-6]曾对带时滞的天棚阻尼主动悬架和考虑司机反应时滞的四轮驱动车辆系统的稳定性转换问题进行研究。张文丰[7],翁建生[8]和陈龙[9]等讨论了时滞对具有天棚阻尼控制的1/4 汽车悬架模型的频响特性的影响,并计算了系统临界时滞的大小。……
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