机械工程学报

作者：苗堉淏, 凌亮, 张恒, 翟婉明

单位：西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031

关键词：高速列车,电磁作动器,防滑控制,车辆-轨道耦合动力学,牵引/制动；

基金：国家自然科学基金资助项目(52388102,52072317)。

随着列车高速化和运营场景多样化趋势的发展，对列车运行效率提出了更高的要求，同时列车防滑控制问题愈发关键。现有防滑控制策略多通过缩减牵引/制动力矩抑制车轮滑动，这往往会造成牵引/制动能力下降。涡流制动器、轨道加压器等电磁作动器可与钢轨间产生垂/纵方向电磁力，常被用于新一代高速列车以提高牵引/制动能力。基于此提出一种电磁作动器辅助的高速列车防滑控制策略，在现有最优黏着控制的基础上，采用电磁作动器辅助牵引/制动，在解决车轮打滑问题的同时提高列车牵引/制动效率。基于车辆-轨道耦合动力学理论，建立考虑电磁作动器的高铁车辆-轨道垂纵耦合动力学模型；仿真分析复杂接触条件下电磁作动器辅助防滑控制策略对高铁车辆牵引/制动性能和轮轨动态相互作用行为的影响。结果表明，该控制策略可将轮轨纵向蠕滑率维持在最优阈值附近，电磁作动器可增大轮轨垂向力进而提升轮轨黏着性能，在制动工况下还可提供非黏着纵向涡流制动力，在保证最大黏着利用的同时提高牵引/制动力；与传统最优黏着防滑控制相比，采用电磁作动器辅助的高速列车防滑控制策略可有效提高列车在低黏着接触条件下的牵引/制动性能。

来源：2025年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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