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摘要
针对高速动车组在轮轨低锥度条件下发生的横向低频晃动问题，开展二系横向主动悬挂控制方法及其适应性研究，以改善车辆的运行平稳性和线路适应性。建立高速车辆主动悬挂系统动力学与控制模型，仿真说明车辆低频横向晃动特征；依据天棚阻尼和模态控制原理，设计二系横向减振器的多种半主动和全主动控制策略；提出车体横向振动模态阻尼控制方法、基于相对速度的天棚速差阻尼控制方法，并对比与PID、传统天棚阻尼和加速度阻尼控制方法等的差异；讨论车辆运行平稳性、蛇行稳定性和运行安全性的控制效果，研究主动控制所允许的临界时滞，以及车速和轨道不平顺幅值对临界时滞的影响规律。仿真结果表明，模态阻尼和天棚速差等控制效果均较好，不仅能抑制车辆的低频晃动，还能够明显抑制车辆正常运行时的1～2 Hz低频振动，并且对车速的适应性良好；车辆正常运行和晃车工况下，主动控制使横向平稳性指标最大分别降低29.4%和47.5%；随着车速的提高，主动控制所允许的临界时滞会线性减小，不同控制策略对时滞的敏感性差异显著；轨道谱幅值越大，允许的临界时滞越小。
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单位牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学
