独立车轮主动导向技术研究

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1、ｗ—－士学位论文ｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ■：＾Ｐ：论文题目：独立车轮主动导向技术研究？国内图书分类号：Ｕ２７０．ｌｌ密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研究生学位论文独立车轮主动导向技术研究年级二零一二级姓名吴泳江申请学位级别工学硕士专业车辆工程指导老师李帝教授二〇一五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７０．ｌｌＵ：２９．Ｄ．Ｃ６ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓ

2、ｇＴＨＥＳＴＵＤＹＯＮＡＣＴＩＶＥＳＴＥＥＲＩＮＧＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴＬＹＲＯＴＡＴＩＮＧＷＨＥＥＬＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＷｕＹｏｎｇｉａｎｊｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆＬｉＦｕｐ．Ａｒ．２０１５ｐ西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并

3、。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．□保密，在年解密后适用本授权书；２．不保勸ｓ／使用本授权书。“”（请在以上方框内打Ｖ）‘、学位论文作者签名：：气指导老师签名Ｉ＇曰期：日期：十西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）综述了独立车轮的发展和应用现状，介绍了其技术特点，重点列举了国内外关于

4、独立车轮导向技术的研究；（２）从轮轨接触关系出发，探讨了传统刚性轮对及独立车轮的导向机理并在ＳＭＰＡＣＫ软件中仿真验证了两种轮对的直线对中能力和曲线导向能力；（３）从运动学方程的角度，讨论了独立车轮的两种主动导向方案ＡＩＲＷ和ＤＩＲＷ。在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件中分别构建ＡＩＲＷ和ＤＩＲＷ的模型并利用联合仿真的方式验证了两种主动导向方案的可行性。仿真结果表明：两种方案都能使独立车轮获得理想的导向性能，但在补偿线路曲率和车辆运行速度后，ＡＩＲＷ的导向性能要比ＤＩＲＷ好；４针对Ａ一（）ＩＲＷ方案中作动器的选择与控制问题，提出了种基于双闭环控制的

5、ＢＬＤＣＭ的机电作动器方案，在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建模仿真表明该种作动器拥有很好的稳定。性将该模型作为主动导向控制系统的伺服环，结合主环控制系统进行仿真，结果显示其对理想作动力具有良好的跟踪能力。简单研究了主动导向控制滞后及失效的问题。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。＇学位论文作者签名：Ｓ二

6、ｉＩ＾。？曰期：７、１务１西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要随着我国城市化进程的加速，城市轨道交通飞速发展。１００％低地板车由于其外形一美观、乘坐方便、绿色环保等诸多优势，成为城市轨道交通的个重要组成部分，在我国拥有广阔的运用前景，。独立车轮对于实现整车低地板起到关键的作用应用也越来越广泛一。独立车轮的导向问题直是独立车轮研究的热点和难点，综合独立车轮导一向技术的国内外研究现状，主动导向是当前独立车轮导向的个重耍研究方向。本文从轮轨关系出发，推导了与轮对导向相关的重力复原力和轮轨螺滑力的公式。并分别就刚性轮对和独立车

7、轮的直线和曲线通过运动分析得出：刚性轮对具有直线对中和曲线导向能力主要是由于其重力复原力和轮轨婦滑力的联合作用，而独立车轮纵向螺滑力矩不足，所以其对中能力和导向能力都不如刚性轮对，需要使用其他方法，让其获得导向能力。在仿真软件ＳＩＭＰＡＣＫ中分别建立了刚性轮对转向架车辆和独立车轮转向架车辆的动力学模型，仿真结果验证了刚性轮对具有良好的导向能力，而独立车轮缺乏导向能力。从运动方程出发，研究了独立车轮旳两种主动导向方法ＡＩＲＷ和ＤＩＲＷ。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉａｋ软件中分别建立了ＡＩＲＷ和ＤＩＲＷ的控制模型，同时结合ＳＩＭＰＡＣ

8、Ｋ中的