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简论模糊高速列车横向半主动悬挂系统遗传模糊制约

收藏本文 2024-03-19 点赞:32845 浏览:147982 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:伴随着我国国民经济的高速进展,高速铁路事业也取得了巨大的成功。目前,中国已经拥有世界上规模最大及运营速度最快的高速铁路网。在满足了乘客出行方便快捷的同时,随着列车运转速度的不断提升,列车的运转平稳性降低,人们对列车的乘坐舒适性又提出了更高的要求。由于乘客对横向振动更加敏感,为了改善列车在高速运转时的横向平稳性,有必要对列车采取横向主动或半主动悬挂,而半主动悬挂相比主动悬挂具有结构简单、成本低和失效导向安全性好等优点,且制约效果接近于主动悬挂,更加贴近于我国铁路的进展近况,是改善列车运转平稳性能的最佳途径。本论文在ADAMS/Rail软件中分别建立多刚体和考虑车体横向弹性振动的刚柔耦合列车动力学模型,并对其被动悬挂模型的横向动力学性能进行了仿真比较,提出对两种列车动力学模型采取横向半主动悬挂系统,改善其横向运转平稳性。浅析比较了各种半主动悬挂制约对策,确定将模糊制约对策引入高速列车横向半主动悬挂制约中,并采取遗传算法设计模糊制约器。对传统的遗传算法进行改善,提出浮点数和十进制整数混合编码与自适应遗传交叉、变异概率的策略,同时优化模糊制约器的隶属度函数、模糊规则、量化因子和比例因子,以车体前后两端横向振动加速度均方根值作为遗传优化性能指标,使在没有专家知识经验的情况下,获得令人满意的模糊制约器,提升列车横向半主动悬挂系统的动力学性能。关键词:半主动悬挂论文ADAMS列车模型论文模糊制约论文遗传算法论文优化模糊制约器论文

    摘要4-5

    Abstract5-14

    第一章 绪论14-23

    1.1 引言14-15

    1.2 悬挂系统分类15-16

    1.2.1 被动悬挂15

    1.2.2 主动悬挂15-16

    1.2.3 半主动悬挂16

    1.3 半主动悬挂的进展概况16-18

    1.3.1 国外半主动悬挂的进展16-17

    1.3.2 国内半主动悬挂的进展17-18

    1.4 半主动悬挂系统的制约对策18-21

    1.4.1 天棚阻尼制约18-19

    1.4.2 最优制约19

    1.4.3 鲁棒制约19

    1.4.4 预测制约19-20

    1.4.5 神经网络制约20

    1.4.6 模糊制约20-21

    1.5 列车半主动悬挂模型21

    1.6 课题探讨的主要内容21-23

    第二章 列车动力学建模及浅析23-35

    2.1 ADAMS 软件介绍23-24

    2.1.1 ADAMS 软件概述23

    2.1.2 ADAMS/Rail 模块23-24

    2.2 ADAMS/Rail 中建立多刚体列车模型24-26

    2.2.1 建立模板24-25

    2.2.2 列车子系统与集成整车模型25

    2.2.3 整车系统模型浅析25-26

    2.3 ADAMS 刚柔耦合列车模型26-28

    2.3.1 探讨刚柔耦合列车模型的必要性26-27

    2.3.2 ANSYS 中建立车体模态中性文件27

    2.3.3 ADAMS/Rail 中建立柔性车体模板27-28

    2.3.4 ADAMS/Rail 中建立刚柔耦合列车模型28

    2.4 车辆模型动力学浅析28-33

    2.5 列车横向半主动悬挂模型33

    2.5.1 半主动悬挂原理33

    2.5.2 ADAMS 列车半主动悬挂模型的建立33

    2.6 本章小结33-35

    第三章 模糊制约器设计35-43

    3.1 模糊制约论述与运用35-36

    3.1.1 模糊制约论述探讨35

    3.1.2 模糊制约的运用35-36

    3.1.3 国内模糊制约的探讨36

    3.2 模糊制约器的分类36-39

    3.2.1 模糊制约器基本结构36-37

    3.2.2 模糊制约器主要环节和功能37-38

    3.2.3 模糊制约器的基本类型38-39

    3.3 模糊制约器的设计39-42

    3.3.1 确定输入输出变量40

    3.3.2 隶属度函数40-41

    3.3.3 模糊制约规则41

    3.3.4 输出变量的精确化41

    3.3.5 量化因子和比例因子41-42

    3.4 本章小结42-43

    第四章 遗传算法优化设计模糊制约器43-58

    4.1 遗传算法概述43-44

    4.1.1 遗传算法论述的进展43

    4.1.2 遗传算法的优点43-44

    4.2 遗传算法优化策略44-49

    4.2.1 遗传算法基本操作流程44-45

    4.2.2 遗传编码45-46

    4.2.3 适应度函数46-47

    4.2.4 选择47-48

    4.2.5 交叉48

    4.2.6 变异48-49

    4.2.7 遗传制约参数49

    4.3 遗传算法优化模糊制约49-57

    4.3.1 不足的提出49-51

    4.3.2 编码策略51-53

    4.3.3 运转参数设计53-54

    4.3.4 初始化变量种群54-55

    4.3.5 适应度函数设计55

    4.3.6 选择操作55

    4.3.7 交叉操作55-56

    4.3.8 变异操作56-57

    4.4 本章小结57-58

    第五章 ADAMS 与 MATLAB 联合仿真58-76

    5.1 联合仿真策略58-59

    5.2 联合仿真系统模型59-62

    5.2.1 定义模型输入输出变量59

    5.2.2 导出列车模型59-60

    5.2.3 将 ADAMS 模型导入 MATLAB60-61

    5.2.4 联合仿真制约系统61-62

    5.3 多刚体列车横向半主动悬挂模糊制约62-66

    5.4 刚柔耦合列车横向半主动悬挂模糊制约66-70

    5.5 参数自调整模糊制约70-74

    5.6 本章小结74-76

    第六章 结束语76-78

    6.1 论文的主要工作与结论76-77

    6.2 后续探讨工作与展望77-78

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