机械工程学报

作者：汪群生, 曾京, 朱彬, 吴一, 王勇

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

关键词：高速列车,车下悬吊系统,半主动控制,LQR算法,车体减振；

基金：国家重点研发计划（2016YFB1200501）、牵引动力国家重点实验室自主课题（2019TPL-T18）和中央高校基本科研业务费专项资金（2682019CX46）资助项目。

针对高速列车服役环境的复杂性，造成车体振动幅值增大和旅客乘坐舒适性降低等问题。基于LQR算法的最优控制理论，提出车下悬吊系统安装半主动悬挂的思路，并建立考虑车体弹性和车下悬吊设备的高速列车垂向耦合振动模型，分析LQR算法的加权系数R对车体减振的影响规律，并对比分析被动悬挂和半主动悬挂的车体振动控制效果。研究结果表明，以降低车体弹性振动为控制目标，减小加权系数R有利于降低车体的弹性振动，而且当加权系数减小至1×10-5时，车体弹性振动会出现明显的降低，但是不会对车体的刚性振动产生影响；半主动悬挂对车体振动控制的效果与车体弹性振动能量密切相关，车体弹性振动能量越大，半主动悬挂的控制效果越好；当车体出现弹性振动时，半主动悬挂的车体减振效果明显优于被动悬挂，在车体弹性振动最明显的速度级下，半主动悬挂下的车体振动RMS值降低了约一半。通过半主动悬挂对车体减振效果的研究，为工程化应用提供了理论支撑。

来源：2020年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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