[发明专利]单轴转向架跨座式单轨车辆的摆振优化控制方法

权利要求书

1.一种单轴转向架跨座式单轨车辆的摆振优化控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.将磁流变阻尼器作为车辆的减振器，并构建车辆摆振优化控制模型；所述车辆摆振优化控制模型包括车体的半主动控制动力学模型、前转向架的半主动控制动力学模型以及后转向架的半主动控制动力学模型；

所述车体的半主动控制动力学模型：

其中，m₁₁为车体的质量；为车体的垂向加速度；V为车体的速度；为轨道曲线的超高，所述超高为在该轨道曲线路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡度；R为轨道曲线的半径；g为重力加速度；K_1ijn为二系悬挂的垂向刚度；R_1ijn为二系悬挂与磁流变阻尼器的相对位移；C_1ijn为二系悬挂的垂向阻尼；为二系悬挂与磁流变阻尼器的相对速度；为车为车体的横向加速度；K_5ijn为二系悬挂的横向刚度；R_5ijn为牵引橡胶堆与磁流变阻尼器的相对位移；C_5ijn为二系悬挂的横向阻尼；为牵引橡胶堆与磁流变阻尼器的相对速度；K_3ijn为导向轮刚度；R_3ijn为导向轮与磁流变阻尼器的相对位移；C_3ijn为导向轮阻尼；为导向轮与磁流变阻尼器的相对速度；K_4ijn为稳定轮刚度；R_4ijn为稳定轮与磁流变阻尼器的相对位移；C_4ijn为稳定轮阻尼；为稳定轮与磁流变阻尼器的相对速度；i为转向架编号，i＝1表示前转向架，i＝2表示后转向架；j为纵向车轮的编号，j＝1表示前轮，j＝2表示后轮；n为横向车轮的编号，n＝1表示左车轮，n＝2表示右车轮；所述车轮包括走行轮、导向轮以及稳定轮；f_DR为磁流变阻尼器的合力；I_x11为车体相对x轴的转动惯量；为车体的侧滚角加速度，所述侧滚角为绕x轴转动的夹角；L_y2为左右横向磁流变阻尼器之间横向距离的一半；L_z1为车体质心到二系悬挂所在平面的距离；fmd_fm为前转向架的磁流变阻尼器的合力；fmd_rm为后转向架的磁流变阻尼器的合力；L_y5为磁流变阻尼器到车体中心的纵向距离；fmd_fl为前转向架的左磁流变阻尼力；fmd_rl为后转向架的左磁流变阻尼力；fmd_fr为前转向架的右磁流变阻尼力；fmd_rr为后转向架的右磁流变阻尼力；I_y11为车体相对y轴的转动惯量；为车体的俯仰角加速度；L_x1为前后转向架之间的距离；L_x2为稳定轮到车体中心的纵向距离；I_z11为车体相对z轴的转动惯量；为车体的横摆角加速度；

前转向架的半主动控制动力学模型：

其中，m₂₁为前转向架的质量；为前转向架的垂向加速度；为前转向架对应的单向横坡度；R_2ijn为走行轮与磁流变阻尼器的相对位移；为走行轮与磁流变阻尼器的相对速度；为前转向架的横向加速度；I_x21为前转向架相对x轴的转动惯量；为前转向架的侧滚角加速度；L_y4为走行轮到前转向架质心的横向距离；L_z2为二系悬挂到前转向架质心的垂向距离；L_z5为前转向架质心到走行轮的垂向距离；F_2ytLi为左走行轮的侧偏力；F_2ytRi为右走行轮的侧偏力；I_y21为前转向架相对y轴的转动惯量；为前转向架侧滚角；L_x3为左右二系悬挂的横向距离一半；I_z21为前转向架相对z轴的转动惯量；为前转向架的横摆角加速度；L_x4为导向轮中心到前转向架质心的纵向距离；

后转向架的半主动控制动力学模型：

其中，m₂₂为后转向架的质量；为后转向架的垂向加速度；为后转向架对应的单向横坡度；R_rb为后转向架对应的轨道曲线半径；为后转向架的横向加速度；I_x22为后转向架相对x轴的转动惯量；为后转向架的侧滚角加速度；L_z3为导向轮到后转向架质心的垂向距离；L_z4为稳定轮到后转向架质心的垂向距离；I_y22为后转向架相对y轴的转动惯量；为后转向架的侧滚角加速度；

S2.调整车辆摆振优化控制模型中各参数值，使得车辆摆振优化控制模型中车体的横向加速度与横摆角加速度满足设定的目标横向加速度与目标横摆角加速度。

2.根据权利要求1所述的单轴转向架跨座式单轨车辆的摆振优化控制方法，其特征在于：步骤S2中，采用自适应模糊神经网络控制算法对所述车辆摆振优化控制模型进行求解。