基于速差反馈的独立车轮曲线通过性能分析

作     者：李浩天 池茂儒 梁树林 吴兴文 LI Haotian;CHI Maoru;LIANG Shulin;WU Xingwen

作者机构：西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2018年第37卷第23期

页      面：126-132,156页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51605395) 国家科技支撑计划(2015BAG13B01-03) 国家重点研发课题(2016YFB1200506-08) 

主　　题：独立车轮 差速原理 速差控制轮对 曲线通过性能 滑模控制 

摘      要：为解决独立车轮在直线和大半径曲线上的自导向能力不足和耦合轮对在小半径曲线上通过能力有限的问题,从胎-地接触力学角度分析了汽车差速器差速原理,引出了机械差速器和等转矩分配差速策略应用于铁道车辆的适应性。根据车轮运动状态,理论推导了曲线半径分界点的存在。提出了一种独立车轮电差速控制方法,建立了独立车轮轻轨车辆的动力学模型和基于速差反馈的控制模型,并根据电机特性,选取控制系统关键参数。通过SIMAT联合仿真,分析了不同半径下独立车轮轻轨车辆的曲线通过性能。结果表明:通过小半径曲线时,差速轮对曲线通过性能较优,动力学行为类似于独立车轮;通过大半径曲线时,同速轮对曲线通过性能较优,自导向能力和动力学行为类似于耦合轮对;通过中等半径曲线时,两种控制方式的车轮曲线通过性能差距缩小,且存在交叉互换的曲线半径分界区,分界区位于500～600 m。