The Motor Active Flexible Suspension and its Dynamic Effect on the High-speed Train Bogie
The Motor Active Flexible Suspension and its Dynamic Effect on the High-speed Train Bogie
复制标题
高速列车转向架电机主动柔性悬架及其动力效应
DOI：
10.1115/1.4038389
复制
发表时间：
2018-06
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kang Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuan Yao;Yapeng Yan;Zhike Hu;Kang Chen
提出了电机主动柔性悬架的概念，并研究了其对高速列车转向架的动力学影响。采用部分状态反馈控制的简化八自由度转向架动力学模型，分析了转向架的线性和非线性蛇行稳定性。主动控制可以在较宽的频率范围内改善电机柔性悬架的动态减振性能，从而提高转向架在高速下的蛇行稳定性。比较了三种不同的反馈状态配置，并用多目标优化方法分析了相应的最优电机悬架参数。此外，还研究了控制系统中时滞的存在及其对转向架蛇行稳定性的影响。结果表明，三种控制方案均能有效提高系统的稳定性，且不同情况下的最佳电机悬挂参数有所不同。直接状态反馈控制可以减小相应进给状态的振动幅值。抑制车架振动可以显著提高转向架的运行稳定性。然而，抑制电机的位移和速度反馈相当于分别提高了电机的横向固有振动频率和阻尼。控制系统中超过10 ms的时延显著降低了系统的稳定性。最后研究了控制增益预设值对系统线性和非线性临界速度的影响。
We put forward the motor active flexible suspension and investigate its dynamic effects on the high-speed train bogie. The linear and nonlinear hunting stability are analyzed using a simplified eight degrees-of-freedom bogie dynamics with partial state feedback control. The active control can improve the function of dynamic vibration absorber of the motor flexible suspension in a wide frequency range, thus increasing the hunting stability of the bogie at high speed. Three different feedback state configurations are compared and the corresponding optimal motor suspension parameters are analyzed with the multi-objective optimal method. In addition, the existence of the time delay in the control system and its impact on the bogie hunting stability are also investigated. The results show that the three control cases can effectively improve the system stability, and the optimal motor suspension parameters in different cases are different. The direct state feedback control can reduce corresponding feed state's vibration amplitude. Suppressing the frame's vibration can significantly improve the running stability of bogie. However, suppressing the motor's displacement and velocity feedback are equivalent to increasing the motor lateral natural vibration frequency and damping, separately. The time delay over 10 ms in control system reduces significantly the system stability. At last, the effect of preset value for getting control gains on the system linear and nonlinear critical speed is studied.
登录
查看更多内容
高速机车下悬挂电机横向运动的主动控制
DOI：
10.1177/0954409715605138
发表时间：
2016-08
影响因子：
2
作者：
Yao Yuan;Zhang Xiaoxia;Liu Xu
通讯作者：
Liu Xu
DOI：
10.1061/(asce)0733-9399(1995)121:3(355
发表时间：
1995-03
期刊：
Journal of Engineering Mechanics-asce
影响因子：
--
作者：
Chih-Chen Chang;Henry T. Y. Yang
通讯作者：
Chih-Chen Chang;Henry T. Y. Yang
DOI：
10.1115/1.2838668
发表时间：
1995-06
期刊：
Journal of Vibration and Acoustics
影响因子：
--
作者：
Jian-Qiao Sun;M. Jolly;M. Norris
通讯作者：
Jian-Qiao Sun;M. Jolly;M. Norris
车架横向振动主动控制下高速列车转向架摆动稳定性分析
影响因子：
3.6
作者：
Yao Yuan;Wu Guosong;Yousef Sardahi;Sun Jian-Qiao
通讯作者：
Sun Jian-Qiao
DOI：
10.1115/imece2005-82617
发表时间：
2005
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Ahmadian;A. Mohan
通讯作者：
M. Ahmadian;A. Mohan