为了提高列车运行平稳性, 在经典的天棚控制和加速度控制的基础上, 提出了一种新型混合控制策略, 对高速列车磁流变半主动悬挂控制系统进行了仿真和实验研究. 首先, 对磁流变阻尼器(Magnetorheological damper, MRD)的力学特性测试分析, 引入具有电流饱和特性的修正函数, 建立了MRD的修正扩展双曲正切模型. 然后, 设计了面向列车平稳性的新型混合控制策略, 通过分析车体加速度传递特性, 比较了不同控制策略在全频域内的控制效果. 此外, 从相频特性的角度阐释了新型混合控制策略在全频段的控制优势. 将MRD修正模型应用于悬挂控制, 利用UM和Simulink软件建立了整车磁流变半主动悬挂控制系统联合仿真模型, 分析不同控制策略对车辆动力学性能的影响. 最后, 构建了基于MRD的整车悬挂系统硬件在环实验台, 通过开展硬件在环实验分析不同控制策略下的车体响应. 结果表明, 相比传统的控制策略, 新型混合控制策略能兼顾低频段和高频段的振动控制效果, 不仅可以提高列车的运行平稳性, 而且不会恶化列车的运行安全性. 硬件在环实验证明了新型混合控制策略的有效性, 以及高速列车应用半主动控制悬挂的可行性.
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