申请/专利权人：燕山大学

申请日：2022-08-31

公开（公告）日：2022-12-02

公开（公告）号：CN115421384A

主分类号：G05B13/04

分类号：G05B13/04;G01M17/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2022.12.20#实质审查的生效;2022.12.02#公开

摘要：本发明涉及一种基于COOT算法的轨道交通车体调簧控制方法及其试验装置，包括以下步骤，步骤1：初始化调簧试验装置，识别铁路车体落车信号；步骤2：基于调簧试验装置搭建莱卡仪测量坐标系，建立铁路车体的调簧控制模型；步骤3：基于COOT算法求解调簧控制模型，求解调簧控制位置的最优解；步骤4：通过调簧控制位置的最优解控制调簧试验装置。本发明设计了一种拟合二系支撑刚度变化曲线的铁路车体调簧控制方法，通过最小二乘法拟合二系支撑位载荷变化曲线，使调簧数学模型更加真实精确，同时利用多目标COOT算法对载荷偏差，加垫位置数，加垫总数进行多目标寻优；与传统调簧平台相比，优精度更高；试验装置具有结构设计巧妙、操作方便、安全可靠的特点。

主权项：1.一种基于COOT算法的轨道交通车体调簧控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1：初始化调簧试验装置，识别铁路车体落车信号；初始化调簧试验装置的多个升降设备架车立柱，对应铁路车体的二系支撑位置进行落车，调簧试验装置识别铁路车体落车信号；步骤2：基于调簧试验装置搭建莱卡仪测量坐标系，建立铁路车体的调簧控制模型；步骤21：确定调簧计算方式，拟合铁路车体的刚度变化曲线，并由最小二乘法确定铁路车体的刚度变化曲线的系数，如下所示： 式中：Fj表示第j个架车立柱采集的二系支点测量载荷；ajn表示第j个架车立柱采集的二系支点n次项系数；表示第j个架车立柱采集的二系支点相对举升高度的n次方；n表示给定的最大拟合次数；N表示参与计算的架车立柱总数目；j表示调簧试验装置的架车立柱二系支点编号，j∈1,2,3…，N；步骤22：搭建基于调簧试验装置的莱卡仪测量坐标系，对莱卡仪测量坐标系进行坐标转换；步骤23：调簧试验装置的称重单元采集各轮重载荷与位移传感器的实时数据，并生成N条Fj-sj拟合曲线,利用最小二乘法实时拟合铁路车体的刚度变化曲线，得到改进调簧控制模型，对车体进行调载处理，调簧控制模型如下所示： 式中：f1表示铁路车体的平均载荷偏差；f2表示架车立柱总计调簧值；f3表示调簧位置总数；F表示支点载荷均值；hj表示第j个架车立柱的调簧理论值，hj∈[h1，h2，…，hN]；Hmax表示最大允许调簧值；Gpso表示记录调簧位置数，若在第j个架车立柱处调簧，则值为1，反之为0；步骤3：基于COOT算法求解调簧控制模型，求解调簧控制位置的最优解；步骤31：确定一个拥挤距离大的全局最优调簧控制位置gbest，获得均匀调簧控制位置pareto前沿，实现对首领及普通种群调簧控制位置的更新迭代；步骤32：使首领与普通种群调簧控制位置保持在设定区间，并重新计算所有种群个体适应度，若存在普通种群适应度优于首领适应度的情况，则两者互换身份，并筛选出种群中的非支配个体对外部种群调簧控制进行更新；步骤33：判断是否达到最大循环次数Iter，若达到，则输出调簧控制位置外部种群的均匀调簧控制位置pareto最优解集，获得调簧控制位置的最优解；步骤4：通过调簧控制位置的最优解控制调簧试验装置；获取步骤3确定的均匀调簧控制位置pareto最优解集，根据步骤2调簧控制模型的三个目标函数值f1、f2和f3确定第j个架车立柱的最优的调簧理论值hj，实现对相应的架车立柱进行控制；判断平均载荷偏差f1是否低于设置的阈值，若满足上述条件，则试验装置输出调簧测量结果数据，若不满足则返回步骤1重新落车并继续优化调整，实现对调簧试验装置的控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 燕山大学 基于COOT算法的轨道交通车体调簧控制方法及其试验装置

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