超导电动磁浮列车悬浮和导向特性

以超导电动磁浮列车为研究对象,建立了单个转向架与悬浮和导向线圈的场-路-运动耦合数值模型,然后对该模型进行求解并验证了其正确性。基于该模型,分析了不同垂向位移和横向位移下单个转向架所受的悬浮力与导向力,并揭示了无交叉连接和交叉连接“8”字形线圈之间的关系。结果表明：无交叉连接“8”字形线圈产生的作用力主要为悬浮力,交叉连接“8”字形线圈产生的作用力主要为导向力;随着横向位移的增大,导阻比先增大后减小;随着垂向位移的增大,浮阻比先增大后减小。     

考虑货主时间价值的货物列车开行方案优化

随着高铁建设成网,既有线货运能力得到极大释放,为满足户主时效性需求的小编组高频次货物列车的开行创造了条件.当前开行方案的编制通常仅从铁路运输企业自身的经济效益出发,很少考虑货主时间价值需求对运输方案的影响;此外,在方案编制过程中,很少将发到站相同但归属于不同货主的车流区分对待.因此,本文在综合考虑铁路运输企业和货主两方面因素的基础上.结合新形势下为减少换装等待时间采取的欠轴运输策略,对既有模型的目标函数进行改造:增加单位列车的固定和变动开行费用以及不满足货主时间价值需求的惩罚费用,并进行线性化处理,降低模型求解的复杂度.设计了并行禁忌算法,实现了模型的求解,验证了模型的正确性和算法的可行性.     

高速列车运行速度对传动齿轮箱平衡温度的影响

针对中国南车集团开发的高速列车传动齿轮箱,建立了传动齿轮箱的传热模型,采用经验公式分析了转速对齿轮箱各种热功率损失的影响,并在验证热分析模型有效的基础上,计算分析了列车运行速度对齿轮箱平衡温度的影响.为列车提速后传动齿轮箱平衡温度的预测和可靠运行提供了理论基础.     

模糊多目标递阶控制及其应用

针对模糊多目标控制问题，提出了基于优先级目标管理的递阶控制结构，实现了控制目标集合的动态管理，指出同一优先级上的模糊多目标控制问题在基于预测的基础上等价为模糊多目标决策问题．应用该方法设计了模糊多目标递阶控制器，在列车恒速运行控制中取得了满意的效果     

城际列车开行方案的客运量预测及评价

从铁路运输企业的角度,由分析影响旅客列车客运量因素入手,利用灰色理论建立铁路旅客列车开行方案的客运量GM(1,h)预测模型,构建评价其经营效果(经济效益和经营风险)的计算方法.以沪宁线为背景,预测城际列车开行方案的客运量,并对其经济效益和盈亏平衡点分析计算,为铁路运输企业设计旅客列车开行方案提供科学依据.     

针对高速列车头车外形设计的风洞侧风试验模型选取方法

为了给高速列车风洞侧风试验的模型选取提供更多的参考依据,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法对不同模型以200km/h速度运行时,在不同侧向风速下的气动力和流场结构进行分析.结果表明:相同侧向风速下,不同的高速列车缩比模型对头车的气动力系数影响不大,可以采用更短编组长度的高速列车模型即1.2车模型(头车+0.2节尾车)代替3车联挂模型对头车的气动特性进行风洞试验研究;考虑到尾车结构对头车末端区域的流场结构和压力分布的影响,高速列车风洞侧风试验中,不建议采用更短编组方式的模型.     

“复兴号”动车组网络控制系统冗余设计

为解决高速动车组网络系统在冗余性设计上的安全性及可靠性等问题,以“复兴号”动车组网络控制系统冗余设计需考虑的因素为基础,提出了高速动车组网络控制系统在硬件及软件上的冗余性设计原则、措施及方法.通过动车组的批量应用验证了网络控制系统冗余设计在保证动车组安全性、可靠性及可用性方面的良好效果.     

考虑传感器故障的磁浮系统容错控制仿真研究

为了提高磁浮列车悬浮系统的可靠性,针对磁浮列车单点悬浮系统模型,设计了一种基于切换策略的主动容错控制器,在传感器故障发生后,通过辨别故障后系统所处的模态,快速将控制器切换到针对当前故障离线设计的控制律,使得故障系统基本维持正常系统的静态和动态性能,最后对设计的容错控制器进行了仿真分析和实验对比验证。     

培养神经元网络自发放电序列的非线性特征

神经自发放电活动对于神经发育、神经系统基本功能及学习记忆等高级功能的维持具有重要意义. 为了研究神经自发放电序列的动力学特征, 我们利用多电极阵列系统长时间、连续记录了体外培养海马神经元网络的自发活动. 在发育过程中网络的放电模式复杂多变, 峰峰间隔序列中出现分岔现象. 为深入分析其非线性特征, 引入锋电位序列密度函数、非线性预测和替代数据等多种方法分析锋电位序列, 结果显示培养神经元网络的自发放电活动中存在混沌这一重要非线性现象. 该研究结果有助于认识神经系统的动力学特征, 进一步推动人们对神经编码机制的理解.     

磁浮列车悬浮系统的反步控制方法及实验研究

电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一.但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战.针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器.首先建立单点悬浮系统的非线性动力学模型,然后利用反步法将系统分成2个子系统并分别对每个子系统提出Lyapunov候选函数.在第一个子系统中设计虚拟控制量,并代入二级子系统的Lyapunov函数中获取出整个系统的控制器,接着利用Lyapunov理论验证系统的稳定性.同时,通过仿真证明:所提出的控制方法不仅具有更好的动态和稳态表现,而且能很好的抑制干扰对悬浮系统的影响.最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性,在磁浮列车的悬浮系统方面具有良好应用前景.