郑明军，兰庆洋，吴文江

(1.石家庄铁道大学 机械工程学院，河北 石家庄 050043；2.石家庄铁道大学 教务处，河北 石家庄 050043)

0 引言

随着高速铁路的快速发展，我国旅客列车时速从最早的几十km发展到如今的350 km，旅客列车运行速度快速发展的同时也暴露出很多问题，其中旅客列车上水工作是铁路旅客运输的一个重要环节，高效的上水作业可以保证列车的良好运行，同时为旅客的出行用水提供保障，但旅客列车上水技术仍停留在原始人工上水状态，存在工人劳动强度大、工作效率低下、水资源浪费严重等问题。为此，提出一种自动上水装置来实现旅客列车自动上水工作。根据铁路路基设计要求，设计旅客列车自动上水装置安装在列车股道间的上水井附近，在列车进站后对车厢进行自动上水工作。通常旅客列车站停时间6～8 min，上水间隔4～6 h。按照机车车辆行业标准，旅客列车A、B型注水口外径最小值30 mm，上水装置接头内径设计为32 mm，中心位置对接精度±1 mm。列车上水有效时间短和上水对接精度高要求自动上水装置机械臂的轨迹控制速度与精度较高，经过调查与统计，目前尚未有上水装置可以满足列车自动上水要求。因此，机械臂控制系统的研究作为自动上水装置工作的关键技术，其运动控制快捷性和精准性的实现对于降低工人劳动强度、减少站停时间、降低能源消耗、提高给水自动化水平以及提升供水的可靠性和服务水平具有重要意义。

近年来国内外众多学者在机械臂的控制方面做了很多研究，有神经网络控制[1-2]、模糊控制[3-5]、滑膜控制[6-8]、迭代学习控制[9]等。……