高速列车安全性态评估仿真平台——仿真数据的产生和故障识别

《高速列车安全性态评估仿真平台——仿真数据的产生和故障识别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TP391国际图书分类号：004西南交通大学研究生学位论文高速列车安全性态评估仿真平台一仿真数据的产生和故障识别年级一2Q!!级姓名一．昱遥申请学位级别工程亟±专业电氢工程(童2指导教师莹先态二零一四年五月一夺一心年血月ClassifiedIndex：TP39lU．D．C：004SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisHigh—speedtrainsecuritystateassessmentsimulationplatform--GenerationofsimulationdataandFaultidentifica

2、tionGrade：2011Candidate：肋YaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricEngineeringSupervisor：GouXianTaiMay．10，2014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

3、口，在。年解密后适用本授权书；2．不保删使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：灰邑指导老师签名：参芝≮日期：≥，fV．<．／丁日期：1少f仁，女，r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)首先分析车辆动力学模型，以与轮轨关系有密切联系的走行部为研究对象，运用多体动力学软件SIMPACK建立高速列车模型，研究走行部在轨道谱激励下不同工况的运行状态。(2)同时，设计SIMPACK和MATLAB的联合仿真平台。MATLAB／SIMULINK产生车辆动力学的外部激励，SIMULINK把外部激励传递给SIMPACK，SIM

4、PACK计算当前外部激励作用下列车走行部各部件的加速度和位移等运动参数，再将当前运动参数返回给MATLAB，存储仿真数据，为下一步特征提取提供数据来源。通过联合仿真平台产生的仿真数据考虑了机车受到的随机激励，让仿真数据能够反应更加真实列车运行情况。(3)为了克服单一特征在分类性能上的片面性和局限性，基于课题组研究已有的小波熵特征提取方法，对四种单一工况信号采用五种小波熵提取特征，利用支持向量机原理分类，并对由多个单一特征得到的类别决策进行等级决策融合来提高特征的分类性能。实验结果表明：利用5特征决策融合可以纠正个别特征对样本的误判，5种小波熵决策融合后得到的识别率高于单独用其中任何一

5、个特征得到的识别率。因此，该方法可提高工况的正确识别率，是一种有效的工况识别方法。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k-3_反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。⋯⋯虢灰蒸。fj)(F1j朝：沙7牛．j、／)

6、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要从1997～2007年我国铁路进行六次大规模的提速，减缓了铁路运量与运能的矛盾，收到了十分显著的社会经济效益。进入二十一世纪，随着动车组的

7、运行，高速铁路进入了一个蓬勃发展的阶段，然而铁路交通安全形势却不容乐观，列车的安全问题不断出现。其中，较常遇到的转向架故障就有“空气弹簧失气”、“抗蛇行减振器失效”、“横向减振器失效”等，这些故障不仅严重影响行车安全，而且会带来巨大财产损失。对高速列车安全性态进行有效的监测是确保安全预警与健康维护的重要手段。目前对车辆安全性能的监测大多集中在车辆的走行部上，其中转向架又是走行部的核心部件。转向架承载车体并且与轨道发生耦合关系，在转向架上安装传感器采集振动信号，能够比较准确地反应列车当前的运行状态，但是现场监测条件或者振动台试验的人力和条件限制，采集大量的数据需要消耗太多的资源，而且目

8、前由于实验手段有限，采集的运动参数很难完全反应列车真实运行状态。因此，采用仿真实验来模拟列车的真实运动情况十分有必要。采用多体动力学软件SIMPACK对某型车辆建模，模拟高速列车在不同轨道谱激励下的运行情况。同时，设计SIMPACK和MATLAB的联合仿真平台，MATLAB／SIMULINK作为车辆动力学的外部激励，实时产生外部随机激励，SIMULINK通过SIMAT模块把外部激励传递给SIMPACK，SIMPACK计算当前激励作用下各部件的加速度和位移等