Control Activo de Shimmy en un Tren Monorraíl de Tipo Straddle de Eje Único Articulado
Autores: Song, Jiachen; Zhang, Liwei; Zhu, Dongjin; Liang, Hui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Activo de Shimmy en un Tren Monorraíl de Tipo Straddle de Eje Único Articulado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tren monorraíl
Control de suspensión activa
Velocidad lateral
Tasa de guiñada
Esquema de control activo SH-SMC
Vibración del vehículo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El tren monorraíl de tipo pórtico de un solo eje articulado tiene muchas ventajas únicas, lo que lo convierte en la opción preferida para el transporte urbano ferroviario de capacidad media. Sin embargo, el problema del tambaleo del vehículo restringe en gran medida su promoción y aplicación. En respuesta a este problema, se propone un esquema de control de suspensión activa y se diseña el algoritmo de control correspondiente. Considerando factores económicos y de viabilidad, se propone un plan de modificación para el bogie de un solo eje sin cambiar la estructura original. Se diseña una estrategia de control de retroalimentación en bucle cerrado con velocidad lateral y tasa de guiñada como objetivos de control, y se establece un modelo dinámico de 114 grados de libertad de un tren monorraíl. Tomando el control de amortiguación de gancho como modelo de referencia, se diseña el esquema de control activo SH-SMC (control de modo deslizante de gancho) basado en la teoría de control de modo deslizante. Considerando aplicaciones prácticas, se propone además un algoritmo de distribución de fuerza de control. A través de la co-simulación de UM y Matlab, se comparan y analizan diferentes esquemas de control. Los resultados indican que el esquema de control activo SH-SMC es más efectivo para suprimir el tambaleo del tren monorraíl de un solo eje, verificando la efectividad del esquema de control activo SH-SMC. Es de gran importancia para la promoción y aplicación futura de trenes monorraíl de un solo eje en más ciudades.
Descripción
El tren monorraíl de tipo pórtico de un solo eje articulado tiene muchas ventajas únicas, lo que lo convierte en la opción preferida para el transporte urbano ferroviario de capacidad media. Sin embargo, el problema del tambaleo del vehículo restringe en gran medida su promoción y aplicación. En respuesta a este problema, se propone un esquema de control de suspensión activa y se diseña el algoritmo de control correspondiente. Considerando factores económicos y de viabilidad, se propone un plan de modificación para el bogie de un solo eje sin cambiar la estructura original. Se diseña una estrategia de control de retroalimentación en bucle cerrado con velocidad lateral y tasa de guiñada como objetivos de control, y se establece un modelo dinámico de 114 grados de libertad de un tren monorraíl. Tomando el control de amortiguación de gancho como modelo de referencia, se diseña el esquema de control activo SH-SMC (control de modo deslizante de gancho) basado en la teoría de control de modo deslizante. Considerando aplicaciones prácticas, se propone además un algoritmo de distribución de fuerza de control. A través de la co-simulación de UM y Matlab, se comparan y analizan diferentes esquemas de control. Los resultados indican que el esquema de control activo SH-SMC es más efectivo para suprimir el tambaleo del tren monorraíl de un solo eje, verificando la efectividad del esquema de control activo SH-SMC. Es de gran importancia para la promoción y aplicación futura de trenes monorraíl de un solo eje en más ciudades.