[发明专利]一种基于灵敏度分析的高速受电弓关键参数辨识方法

权利要求书

1.一种基于灵敏度分析的高速受电弓关键参数辨识方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将高速受电弓运动副间隙的随机误差计入，建立高速受电弓的弓头运动非线性模型，根据高速受电弓的框架模型推导弓头运动轨迹方程；

所述高速受电弓的弓头运动非线性模型中弓头平衡杆与水平方向夹角β为：

其中，(E_x，E_y)、(H_x，H_y)分别为弓头平衡杆x，y坐标分量；

所述弓头运动轨迹为：

其中，E_x(i)为弓头(E)点轨迹曲线离散点的x坐标分量，E_y(i)为弓头(E)点轨迹曲线离散点y坐标分量，β(i)为弓头平衡臂在第i个位置与水平方向的夹角，n为所取离散点总数；x₁,x₂,...,x₁₁表示高速受电弓的设计变量，x₁为下臂杆AC的长度l_AC；x₂为上臂杆CD段的长度l_CD；x₃为推杆BG段的长度l_BG；x₄为推杆BD段的长度l_BD；x₅为上臂杆DE段的长度l_DE；x₆为上框架控制杆GH的长度l_GH；x₇为弓头平衡杆EH的长度l_EH；x₈为两固定铰支座A和B两点中心距离l_AB；x₉为上框架CD杆和DE杆的夹角；x₁₀为推杆上BG杆与BD杆的夹角，x₁₁为A和B中心连线与x轴的夹角；

步骤2：采用Latin超立方抽样法，对高速受电弓的设计变量随机样本进行模拟；

步骤3：采用Sobol’全局灵敏度分析方法，推导并计算高速受电弓设计变量对弓头运动轨迹的一阶灵敏度值、二阶灵敏度值和总灵敏度值；

步骤4：推导高速受电弓归算质量模型，计算不同设计变量影响下的框架质量和框架阻尼；

步骤5：将推导所得不同高速受电弓框架质量和框架阻尼代入仿真模型，分析不同设计变量影响下的高速弓网接触压力变化，验证高速受电弓关键设计变量的灵敏度分析结果。

2.根据权利要求1所述的基于灵敏度分析的高速受电弓关键参数辨识方法，其特征在于，所述对高速受电弓的设计变量随机样本进行模拟的方法为：取模拟次数为N，所有设计变量的均匀分布函数分为N个互不重叠的子区间，在每个子区间内分别进行独立的等概率抽样，每一个子区间仅产生一个随机数，然后采用反变换法，由N个子区间产生的随机数得到N个的随机变量抽样值，对各随机变量的抽样值所属区间的序号进行随机排列。