第二届轨道交通载运装备系统动力学与智能运维学术论坛

为提升铁道车辆的小半径曲线通过性能，本文开展电静液作动器（EHA）研制及曲线导向控制方法研究，探究转向架二系主动导向控制性能边界。首先，建立EHA理论模型、设计参数并研制样机，搭建试验台开展梯形波带载跟随性能试验；其次，设计转向架二系主动导向控制悬挂构型，提出利用主动摇头力矩克服车辆二系回转阻力矩的导向控制方法，实现通过轮轨蠕滑自导向来均衡轮轴横向力与降低峰值的目标；然后，构建车辆-主动悬挂系统动力学与控制模型，并集成精细化的EHA动态模型，开展曲线通过工况下车辆导向性能仿真分析。研究结果表明：针对EHA进行梯形波负载特性数值仿真和样机试验，负载状态下系统超调量低于0.6%，受激扰波动量低于0.5%，平均跟踪误差小于1%，具备优异的高精度与抗扰动特性；相比于被动悬挂车辆，采用二系导向控制方法能够使车辆通过小半径曲线时轮轴横向力显著降低，缓和曲线段与圆曲线段的平均降幅分别达65.6%与85.2%，且能够使导向轴与从动轴的轮轴横向力差值低于200N，即受力均衡性显著改善；此外，二系主动导向控制几乎不影响脱轨系数、轮重减载率等运行安全指标。本文研究为机电液一体化技术在轨道交通中的应用提供了新思路，能够有效提升车辆曲线通过性能并保障运行安全。

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