轨道不平顺估计论文轨道不平顺估计 车辆-轨道耦合模型 数值积分 遗传算法 UKF滤波

1、轨道不平顺估计论文：基于车辆轨道垂向耦合模型的轨道不平顺估计【中文摘要】轨道不平顺是导致车辆和轨道产生振动和破坏的根源。目前轨道不平顺主要通过轨检车来进行检测。由于检测车辆与实际运营的各种列车在速度、轴重、悬挂系统等存在差异,检测车辆动态获取的轨道不平顺参数不能反映运营列车通过时的线路真实状态,从而不能保证其它运营列车的安全。本论文以国家自然科学基金“高速铁路线路安全状态评估理论与关键算法研究”为依托,研究了基于车辆-轨道垂向耦合模型的估计轨道不平顺的相关算法,为评估列车运行的安全性和舒适性提供科学依据。本论文首先采用车辆-轨道垂向耦合模型,选择最小二乘准则指导遗传算法估计轨道静态不平顺,使得

2、Newmark预测-校正积分法计算的模型的理论输出值和轨检车测量的车辆系统位移、速度、加速度和轨道动态不平顺的误差平方和最小。然后,在轨道静态不平顺估计的基础上,本文基于UKF滤波算法,结合其它车辆测量的车辆系统位移、速度和加速度,估计其它车辆通过此轨道时车辆和轨道的响应,从而得到轨道的动态不平顺。仿真结果表明,估计的轨道静态不平顺和车辆-轨道系统的位移和加速度能很好的跟上真值的变化,实现了对不同列车通过相同轨道时的线路真实状态估计。【英文摘要】Track irregularity is the source which is causing vehicle and track vibrati

3、on and damage. Presently, Track irregularity is mainly acquired from Track Geometry Inspection Car. Because of the difference between Track Geometry Inspection Car and ordinary train in speed, Axle-load, hang system and so on, Track dynamic irregularities acquired from Track Geometry Inspection Car

4、cant reflect the real condition when ordinary train come by. So they cant ensure the security of those trains. According to national na.【关键词】轨道不平顺估计 车辆-轨道耦合模型 数值积分 遗传算法 UKF滤波【英文关键词】Track irregularity estimation vehicle-track coupling model numerical integration genetic algorithm UKF filtering algori

5、thm【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【目录】基于车辆轨道垂向耦合模型的轨道不平顺估计致谢5-6中文摘要6-7ABSTRACT71 绪论10-181.1 研究的背景与意义10-111.2 国内外研究现状11-161.2.1 车辆-轨道耦合系统的模型化11-131.2.2 轨道不平顺的检测13-161.2.3 小结161.3 论文研究的主要内容16-182 轨道不平顺估计算法的总体方案18-262.1 轨道不平顺估计算法的研究思路18-192.2 轨道静态不平顺估计原理19-212.2.1 参数估计准则的选择1

6、9-202.2.2 非线性最小二乘估计准则下的求解算法20-212.3 系统状态估计原理21-242.3.1 最优估计理论和算法22-232.3.2 系统状态滤波算法的选择23-242.4 总体方案设计24-263 车辆-轨道垂向耦合模型的动力学方程的建立26-403.1 动力学方程的建立26-313.1.1 车辆动力学方程27-283.1.2 轨道动力学方程28-313.1.3 车辆轨道耦合方程313.2 动力学方程的解析31-403.2.1 Newmark隐式积分法32-333.2.2 中心差分法333.2.3 Newmark预测-校正法33-353.2.4 新型数值积分法353.2.5

7、四种积分算法的比较35-404 在轨道不平顺下分析车辆-轨道耦合模型的振动响应40-524.1 轨道不平顺的数值模拟40-434.1.1 轨道不平顺模拟原理41-424.1.2 算例仿真42-434.2 车辆-轨道耦合系统振动响应43-524.2.1 不同轨道谱下车辆的振动响应43-464.2.2 不同轨道结构和不同速度下的振动响应46-494.2.3 不同车型的振动响应49-525 基于遗传算法的轨道静态不平顺估计52-645.1 遗传算法的简介52-575.1.1 遗传算法术语52-535.1.2 遗传算法运算过程53-555.1.3 遗传算法函数555.1.4 遗传算法实例55-575.2 遗传算法在求解轨道静态不平顺中的应用57-645.2.1 轨道静态不平顺估计的软件运算流程58-595.2.2 遗传算法程序设计与实现59-615.2.3 在遗传算法估计的轨道不平顺下车辆-轨道耦合系统响应61-646 基于UKF滤波算法的系统状态估计64-726.1 UKF算法64-676.1.1 无味变换64-656.1.2 UKF滤波算法描述65-676.2 UKF滤波估计车辆-轨道耦合系统状态的应用