一种用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法，涉及列车控制技术领域，能够完整的体现系统的动态特征，并实现了通过模型来描述列车的纵向运动。本发明专利技术包括：建立列车的分段动态模型，所述分段动态模型用于表示：所述列车的健康牵引系统在含干扰条件下的纵向运动状态；建立执行器故障模型，所述执行器故障模型包括参数化故障模型和非参数化故障模型，用于分析所述列车在运行过程中发生执行器故障；通过所述执行器故障模型，修正所述分段动态模型。本发明专利技术适用于列车牵引系统。

A method for establishing the model of longitudinal motion of high speed train with interference

【技术实现步骤摘要】
一种用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法
本专利技术涉及列车控制
，尤其涉及一种用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法。
技术介绍
在中国铁路第六次铁路大提速后，作为主力开行的动车组列车已经基本更换为CRH型列车。并且到目前为止，已经建成世界上规模最大、运营速度最快的高速铁路网。动车组列车中的执行器，在列车整个牵引系统中占有极为重要的地位，负责提供列车正常运行所需动力，因此对其有高可靠性的要求。随着高速列车的提速，列车牵引系统的执行器故障问题越来越受到重视。为了提高我国高铁运行的安全性，针对高速列车牵引系统执行器故障的研究势在必行。而在关于高速列车牵引系统执行器故障的研究领域中，不论是故障诊断和定位还是故障补偿技术，都需要对高速列车的纵向运动进行建模。目前，现有的研究成果几乎都是采用已知常量和时变有界函数来描述列车纵向动力学模型参数。而实际中，这些列车纵向动力学参数是时变的且无法获得其具体数值。为了能够完整的体现系统的动态特征，需要提出新的模型来描述列车的纵向运动。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法，能够完整的体现系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法，其特征在于，包括：建立列车的分段动态模型，所述分段动态模型用于表示：所述列车的健康牵引系统在含干扰条件下的纵向运动状态；建立执行器故障模型，所述执行器故障模型包括参数化故障模型和非参数化故障模型，用于分析所述列车在运行过程中发生执行器故障；通过所述执行器故障模型，修正所述分段动态模型。

【技术特征摘要】
1.一种用于含干扰的高速列车纵向运动的模型的建立方法，其特征在于，包括：建立列车的分段动态模型，所述分段动态模型用于表示：所述列车的健康牵引系统在含干扰条件下的纵向运动状态；建立执行器故障模型，所述执行器故障模型包括参数化故障模型和非参数化故障模型，用于分析所述列车在运行过程中发生执行器故障；通过所述执行器故障模型，修正所述分段动态模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立列车的分段动态模型，包括：建立所述列车的纵向运动的初始模型其中：x(t)表示列车的位移，M(t)表示列车的质量，F(t)表示列车的牵引力，Fr(t)表示常见阻力，Fg(t)表示由斜面轨道产生的阻力，Fc(t)表示由曲线轨道产生的阻力，d(t)表示未建模的干扰成分，表示列车的运行加速度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立列车的分段动态模型，还包括：根据采集的时变参数，建立常见阻力模型Fr(t)，其中，Fr(t)通过戴维斯方程表示为：表示所述列车的运行速度，所述时变参数包括：a(t)表示与所述列车运行速无关的阻力组成部分，b(t)表示与运行速度相关的线性阻力，c(t)表示与运行速度相关的非线性阻力；建立斜坡阻力模型Fg(t)和弯道阻力模型Fc(t)，其中，Fg(t)＝M(t)gsinθ(t)，Fc(t)＝0.004D(t)M(t)，θ(t)表示轨道倾斜角，D(t)表示曲线轨道的曲率度，dw表示指列车前后轮之间的距离，R(t)表示指曲线轨道的曲率半径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：根据所采集的参数更新所述分段动态模型，更新后的所述分段动态模型包括：其中，x1(t)＝x(t)，且所述列车的纵向运动的空间状态方程表示为x1(t)表示所述列车的位移，表示所述列车的速度，表示所述列车的加速度，x1(t)和从所述列车的GPS和车载传感器获得；m(t)，a(t)，b(t)，c(t)，D(t)和分别表示未知的时变参数，m(t)，a(t)，b(t)，c(t)，D(t)和的分段方程表示为指示函数χi：

【专利技术属性】
技术研发人员：冒泽慧，李文凯，陶钢，姜斌，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32