高速列车主动抗蛇行减振器的模型预测控制

作者：李钢; 王勇; 石怀龙; 石俊杰

来源：机械制造与自动化, 2023, 52(02): 166-192.

DOI：10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2023.02.043

• 高速列车
• 模型预测控制
• 抗蛇行减振器
• 蛇行稳定性
• 临界速度

为提升高速列车的线路运行适应性，设计基于抗蛇行减振器的模型预测控制(MPC)方法，实现基于减振器阻尼值实时调节的车辆蛇行运动稳定性控制。建立考虑线性轮轨接触关系的整车横向7自由度简化动力学模型；减振器考虑为理想Maxwell模型，但阻尼系数实时可调；基于模型预测控制理论设计主动抗蛇行减振器，建立目标函数及约束条件，求解最优阻尼系数；仿真分析主动控制条件的蛇行运动稳定性和运行平稳性以及目标函数对控制效果的影响。结果表明：与被动悬挂相比，采用MPC主动抗蛇行减振器能够有效抑制车辆的蛇行运动，使车辆的临界速度提升30%以上。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学; 中车唐山机车车辆有限公司