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申请/专利权人：西南交通大学

摘要：本发明提供了一种车辆横向平稳性和蛇行稳定性协调控制仿真方法及系统，设计铁道车辆二系横向全主动悬挂布置方案，建立车辆主动悬挂系统动力学与控制仿真模型，考虑了车辆系统多个振动模态的抑制，检测车体和构架上多个测点处的振动加速度，提出横向平稳性和蛇行稳定性的协调控制策略，能够显著改善铁道车辆的横向平稳性并兼顾蛇行稳定性，实现车辆的强迫振动和自激振动的协调控制，保障铁道车辆的运行平稳性和安全性，为其动力学性能优化设计和既有动车组运维策略优化提供了一种解决思路。

主权项：1.一种车辆横向平稳性和蛇行稳定性协调控制仿真方法，包括以下步骤：S1、确定车辆二系横向主动悬挂结构形式，将二系悬挂中的两根横向被动减振器其中一根换为主动作动器；S2、建立车辆主动悬挂系统动力学与控制仿真模型，包括：基于SIMPACK建立车辆系统动力学模型，包括车体、构架和轮对，考虑轮轨关系和悬挂参数非线性；基于MATLABSimulink建立主动悬挂控制器模型和主动作动器的动力学模型；SIMPACK与MATLABSimulink之间通过Simat接口实现数据交换；所述车辆主动悬挂系统动力学与控制仿真模型还包括检测系统，所述检测系统检测车体和构架上多个测点处的振动状态反馈量，即振动加速度，将检测到的振动状态反馈量输入主动悬挂控制器模型中；S3、模拟车辆以任意运行速度工况下轨道随机激励输入，通过轮轨作用对车辆施加宽频强迫振动，并经过两系悬挂系统传递至车体；S4、根据所述振动状态反馈量辨识轨道激励状态、车辆运行速度、横向平稳性状态和蛇行稳定性状态；然后根据所述轨道激励状态、车辆运行速度、横向平稳性状态和蛇行稳定性状态，确定是否需要开启主动悬挂控制器并确定主动作动器的工作模式，当确定需要开启主动悬挂控制器时，进行如下步骤，否则关闭主动悬挂控制器，主动作动器以被动模式工作；S5、当确定需要开启主动悬挂控制器时，根据所述振动状态反馈量识别出模态空间内振动状态量；依据天棚阻尼原理设计的线性阻尼、线性惯容器或线性刚度控制方法，针对横向平稳性和蛇行稳定性确定理想主动控制力与所述模态空间内振动状态量之间的最优映射关系；S6、再确定当前主要控制目标是针对横向平稳性还是针对蛇行稳定性，形成横向平稳性和蛇行稳定性协调控制策略，对理想主动控制力进行修正，得到经过修正的理想模态控制力；S7、根据所述经过修正的理想模态控制力，主动作动器实际输出主动控制力F实际作用在车辆上。

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