曹青松，王明翔，陶　晶

（华东交通大学 机电工程学院，南昌 330013）



列车主动悬挂预测控制算法研究

曹青松，王明翔，陶晶

（华东交通大学 机电工程学院，南昌 330013）

摘要：为有效抑制列车车体的振动，针对列车在运行时受到的不确定轨道干扰激励等影响因素，开展一种基于标准正交基函数Laguerre的主动悬挂预测控制算法研究。首先建立列车主动悬挂系统的状态空间模型，再以此作为预测控制模型，结合预测控制中的滚动优化等基本原理，为高速列车连续时域主动悬挂系统设计相应的预测控制器。仿真结果表明：设计的预测控制器能够优化高速列车在运行时的振动主动控制性能，改善列车的乘坐舒适性。

关键词：振动与波；轨道干扰激励；主动悬挂；正交基函数；状态空间模型；预测控制器

随着列车速度不断提升，导致振动量也随之增加[1,2]。这不仅影响了乘客乘坐舒适性，也会对列车上使用的一些精密仪器设备性能产生较大的影响。悬挂系统的减振性能是保证列车的舒适性、安全性和运行平稳性的重要指标，因此，人们对其提出了更高的要求。被动、半主动和（全）主动等三种悬挂方式，是当前铁道车辆采用的主要悬挂形式。被动悬挂系统只是按照人们一些相关经验和简单的优化方法进行参数设定，对外界环境变化适应性能较差，不能够对实际情况进行参数实时调节，已经难以适用于现代各项性能指标要求更高的高速列车[3,4]。半主动悬挂系统具备结构简易、造价较低、不需要大功率能源装置的优点，是Kamopp等提出的，根据既定的阻尼控制规律，可以实现阻尼力的实时调节[5]。……