高速铁路轮轨作用力的全息辨识模型

摘要：

结合最优控制理论、卡尔曼滤波方法以及轮轨蠕滑理论,该文建立了轮轨作用力的全息辨识模型,并将模型的反演结果与动力学解答和实验测量结果作对比,验证了模型的适用性.首先,根据车辆系统的状态空间方程,设计一个最优化加速度状态跟踪器,将轮轨作用力辨识问题转换成为最优控制策略的设计问题;然后,利用SVD(singular value decomposition奇异值分解)分解技术对最优控制问题进行逆向求解,完成系统的动态载荷预测值的辨识;进一步结合卡尔曼滤波技术及加速度测试值,对辨识动载荷预测值进行正向修正,得到左、右轮轨垂向力及轮轴横向力;最后,结合轮轨蠕滑理论,将左、右轮轨横向力转换为到左、右轮轨垂向力及轮对横移量的函数,消减不适定性,从而能够分别辨识出轮轨左、右的横向力.辨识模型得到的结果与动力学解答的相关系数分别达到0.65、0.8以上,与实测载荷的相关系数分别达到0.51、0.69以上.

关键词：最优控制、SVD分解、卡尔曼滤波、轮轨蠕滑理论、全息轮轨力辨识模型

所属期刊栏目：35

分类号：U211.5(铁路线路工程)

资助基金：中国铁路总公司重点课题项目2017G011-B,2017G011-E;国家自然科学基金项目11432014,11572329

在线出版日期：2018-12-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：190-196