高速列车横向半主动悬挂系统建模研究及分析

半主动悬挂控制是提高高速列车横向平稳性有效的方法。然而，车辆动力学模型的复杂性。用复杂模型设计出的控制器也是复杂的，且需要多个传感器对多个物理量进行检测，使其很难在实际车辆中应用。针对这一问题，提出一种有利于控制算法设计，又能反映车辆横向振动主要特点的3自由度简化模型和利于控制算法性能研究仿真的17自由度模型，用3自由度模型设计自适应预测控制算法，用17自由度模型进行仿真验证，有效解决了模型与控制的矛盾问题。     

高速列车横向半主动悬挂开闭环优化控制研究

针对高速列车变速行驶时,轨道空域平稳随机不平顺信号会被拉压为时域不平稳信号,而传统半主动控制方法阻尼器响应快速性不能满足要求问题,提出开闭环优化控制算法,结合在MATLAB/SIMULINK中建立的高速列车17自由度横向振动模型仿真分析,分别从时、频域分析开闭环优化控制对车辆运行平稳性影响。结果表明,开闭环优化控制可提高列车运行横向平稳性,车体横向振动加速度在人体敏感0.1~2 Hz频率范围内也有一定改善。     

高速列车半主动悬挂系统遗传优化模糊控制

为有效抑制高速列车车体的横向振动,在ADAMS/Rail软件中建立列车横向半主动悬挂动力学模型,在Matlab中编写遗传算法程序,提出采用浮点数与整数混合编码和基于个体适应度值标准差的自适应遗传交叉、变异概率的方法,优化半主动模糊控制器的量化因子、比例因子、隶属度函数和模糊规则,以车体前后两端横向振动加速度的均方根值作为遗传算法优化性能指标,不断优化半主动悬挂系统的模糊控制器。联合仿真结果表明：采用遗传优化设计模糊半主动悬挂,能有效抑制车体横向振动加速度,改善列车的乘坐舒适性。     

地铁车辆柔性车体半主动悬挂天棚模糊控制

为了提高地铁车辆乘坐舒适度,采用天棚模糊控制策略对地铁车辆车体横向振动进行控制。由于地铁车辆车体的轻量化以及运营时速的不断提高,在搭建地铁车辆动力学模型时需考虑车体柔性特征。因此,搭建基于柔性车体的地铁车辆刚柔耦合动力学模型,对车体振动进行计算并与刚性车辆模型及实测数据对比。将地铁车辆刚柔耦合动力学模型导入MATLAB,基于天棚模糊控制策略建立联合仿真控制模型仿真车体振动,并且与不同控制策略对比。结果表明：考虑车体柔性的地铁车辆刚柔耦合动力学模型仿真结果更加接近实测情况,基于天棚阻尼的模糊复合控制相比于传统的天棚阻尼控制,能够取得更优的减振效果,使车辆的动力学性能得到更大程度改善。     

8×8轮式车辆半主动油气悬挂振动测试研究

针对自主研发的某型8×8轮式车辆半主动油气悬挂,首次开展了以实地跑车试验为基础的振动测试分析,给出了阻尼可调油气弹簧的结构简图以及半主动悬挂的控制原理,通过试验和曲线拟合的方式得出了电磁阀在不同电流下的流量系数.分别在起伏路和高速公路两种典型路况下,对车身不同位置的垂直振动加速度进行测试,验证了在实现阻尼实时调节的前提下,各测点加速度均方根值较被动式悬挂均得到了有效抑制,从而显著提高了车辆的整体行驶性能,所取得的第一手试验数据为国内在半主动悬挂方面的工程设计提供了参考.     

8X8轮式车辆半主动油气悬挂振动测试研究

针对自主研发的某型8X8轮式车辆半主动油气悬挂,首次开展了以实地跑车试验为基础的振动测试分析,给出了阻尼可调油气弹簧的结构简图以及半主动悬挂的控制原理,通过试验和曲线拟合的方式得出了电磁阀在不同电流下的流量系数。分别在起伏路和高速公路两种典型路况下,对车身不同位置的垂直振动加速度进行测试,验证了在实现阻尼实时调节的前提下,各测点加速度均方根值较被动式悬挂均得到了有效抑制,从而显著提高了车辆的整体行驶性能,所取得的第一手试验数据为国内在半主动悬挂方面的工程设计提供了参考。     

磁流变半主动悬挂引入位置阈值的改进Bang-Bang控制

以提高车辆乘坐舒适性为目的，针对简单Bang-Bang控制算法存在过平衡位置时穿越速度过大的问题，提出引入位置阈值，从而减小穿越速度的改进型Bang-Bang控制算法。针对单一的性能指标难以实现对悬挂性能的综合评价的问题，建立考虑各指标权重的加权综合评价指标。基于磁流变半主动悬挂，对简单Bang-Bang控制算法及改进型Bang-Bang控制算法的原理、取值进行分析，并对振动控制性能进行仿真及试验验证。结果表明：该综合评价指标可有效地实现对悬挂性能的综合评价；改进Bang-Bang控制算法可有效降低车身过平衡位置时的穿越速度，降低车身垂直加速度，从而提高乘坐舒适性。     

刚柔耦合列车半主动悬挂参数自调整模糊控制

为抑制刚柔耦合列车模型车体横向振动,在ANSYS中建立车体有限元模型并将模态中性文件导入ADAMS/Rail,建立考虑车体横向弹性振动的刚柔耦合列车动力学模型,分析弹性振动对车体运行平稳性的影响。提出以车体前后两端横向振动加速度为反馈,采用参数自调整模糊控制对车体前后横向加速度进行双闭环独立控制。联合仿真结果表明,柔性车体的横向振动显著大于刚性车体的横向振动,通过必要的半主动参数自调整模糊控制,有效的降低车体横向振动,获得相比于普通模糊控制更优的控制效果。     

基于磁流变阻尼器的机车横向悬挂半主动控制研究

半主动控制与被动控制和主动控制相比具有可靠性高、能耗低和容易实现的特点,正成为一种颇具前景的悬挂振动控制方式.利用磁流变液的流变特性制成的磁流变阻尼器是一种性能优良的半主动控制装置.本文首先建立了采用磁流变阻尼器的三自由度机车车辆横向半主动悬挂系统模型;在对磁流变阻尼器的阻尼特性进行试验研究的基础上,提出了一种磁流变阻尼器的数学模型,并用优化方法确定了的模型参数;而后提出了一种半主动控制策略,得到了系统的振动响应;与被动悬挂相比,采用磁流变阻尼器的机车横向半主动悬挂系统可显著降低悬挂质量的加速度值.     

履带车辆半主动悬挂系统减振分析

半主动悬挂是车辆悬挂系统的发展方向,其设计思想是采用一个可调阻尼器来代替被动悬挂系统中的阻尼器.磁流变可控阻尼器的出现,使实时阻尼控制成为结构减振的有效方式.本文建立了四自由度车辆系统的振动模型,并应用非线性随机振动理论,在对模型进行简化的基础上,探讨了用FPK法解方程的可能途径.     

基于磁流变阻尼器的汽车悬架半主动相对控制

以磁流变阻尼器作为汽车悬架的阻尼器,采用一种改进的Bingham模型来描述磁流变阻尼力,分析比较了线性相对控制,非线性相对控制和基于相对控制的改进的次最优控制在汽车悬架半主动控制中的控制效果.研究结果表明,非线性相对控制的控制效果较单纯的线性相对控制要好,而基于相对控制的次最优控制在总体控制效果上要优于其它两种控制,证实了磁流变阻尼器应用于汽车半主动相对控制的可行性及优越性.     

LabVIEW＆Matlab在半主动悬挂系统实验台数据采集与控制系统中的应用

利用LabVIEw＆Matlab设计了悬挂系统实验台数据采集与控制系统,实现了LQG（Linear Quadratic Gaussian）最优控制算法下悬挂系统主动／半主动振动控制。在LabVIEW环境下实时采集悬挂系统振动信号,并调用MATLAB Script计算状态反馈增益矩阵、Kalman滤波器的增益矩阵,得出线性二次型Gauss最优控制控制策略下最优控制力、半主动控制力数值;然后将此数值作为伺服信号,通过串口通讯,分别控制车速模拟系统、脉宽调制（PWM）电源进而控制作动器,实现不同车速下悬挂系统主动／半主动振动控制。实验结果表明,应用LabVIEW＆Madab设计的数据采集与控制系统能满足实验需要。     

基于串行通讯的TCVI工艺集散控制研究与应用

TCVI(热梯度CVI)工艺是制备C/C复合材料的一种重要工艺.本文在分析TCVI工艺流程的基础上,利用集散控制的思想,设计一种基于串行通讯的TCVI工艺简单集散控制系统,利用Visual Basic的MSComm通讯控件实现上下位机的通信,采用VB和组态王开发TCVI工艺监控系统,实现了该工艺的自动控制,并利用此系统制备出密度大于1.75g/cm3、均匀性较好的C/C复合材料制件.     

汽车悬架电流变阻尼半主动控制研究

以极小值原理为基础,设计优化阻尼变化律。减小汽车运行时的振动,然后采用最速下降算法进行优化阻尼变化律的数值计算。仿真结果表明,该时变阻尼能够综合地改善汽车运行的平顺性、安全性、稳定性,可以得到较为折衷的隔振效果,具有一定的理论及应用价值。     

机载火控系统智能检修设备的设计

介绍了基于PC的机载火控系统智能检修设备的设计思想,重点讨论了检修设备的硬软件实现方法.在软件部分阐述了利用VC控件MSComm编程实现串口通信的方法.系统精度和自动化程度高,具有良好的通用性,可方便地推广应用到新型机载火控系统上.     

武器模拟训练系统软件功能模块间通信设计

某型轰炸机武器模拟训练系统软件的开发采用模块化设计方法,各功能模块负责部分训练功能,为实现模拟训练系统的整体功能,必须使各功能模块协调工作,而功能模块间的数据交换是实现整个系统协调工作的重要途径,结合模拟训练系统的开发,本文利用串行通信、进程通信和线程通信等技术设计了软件功能模块间的通信机制,实验结果表明,该通讯机制能满足功能模块间数据交换的要求.     

FMS中的DNC系统实时控制软件的设计与实现

为了使柔性制造系统(FMS)中的DNC系统的上位机能同时实时控制多台数控机床(CNC),在利用5层OSI网络协议模型分析FANUC DNC2协议原理的基础上,利用面向对象的程序设计方法进行了FMS中的DNC系统实时控制软件的设计,同时构建了其硬件结构,实现了该软件的开发。在上海交通大学CIMS中心的FANUC 16-MC机床的现场使用表明,所开发的软件运行可靠,使用方便。     

基于串行通信的分布式数据采集系统设计研究

介绍基于串行通信的分布式数据采集系统(DDAS)的功能结构和工作原理,研究主处理机与前端数据采集机间通信控制器的设计、通信协议及通信过程中应答信号的设置,给出了前端数据采集机的硬件电路,结合温度测试实例分析采集的数据,验证DDAS的可行性。     

分布式数控系统的研制与实现

目的 本文针对我院现有的数控条件，实现包括数控车床、数控加工中心、数控线切割机床在内的分布式数控接口软硬件研究与开发。方法 分析了DNC系统的基本原理及其功能实现并采用VB高级语言编程。结果 实现计算机对数控机床的实时控制和工件在线加工。结论 实现了DNC系统的集成，而且投资小，效率较高。     

基于智能算法的MR阻尼器半主动控制

研究了磁流变阻尼器作为控制装置的结构平移-扭转耦联地震反应的半主动智能控制问题。直接使用微种群遗传算法优化控制信号，得出系统输出与控制信号之间的数值对应关系；然后通过训练神经网络把这些知识储存于神经网络的权值中，并在其它的地震输入下使用。计算实例结果表明，采用磁流变阻尼器对结构进行半主动控制能有效地减小结构的地震反应。