导　　师： 潘迪夫

学科专业： H2304

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 中南大学

摘　　要： 随着铁路机车车辆运行速度的提高，列车与空气间的相互作用变得十分剧烈，引起一系列危及列车安全和周围环境、影响能耗以及舒适性的空气动力学问题，诸如列车交会或通过隧道的压力波、侧风、空气阻力、空气噪音以及列车风等。因此，深入开展列车空气动力性能的试验研究，对于发展我国高速铁路技术已经变得十分紧迫和关键。 论文结合中南大学高速列车研究中心高速列车气动性能模拟动模型试验装置(moving model rig，mmr)的研究工作，介绍了高速列车气动性能研究方法及试验技术的发展现状，阐述了mmr组成结构和设计原理。针对橡筋弹射速度控制多输入-单输出复杂非线性系统，构建了以三层前馈神经网络(ann)为核心的弹射控制系统模型，应用遗传算法与改进bp算法相结合的混合(ga-bp)算法对ann网络模型进行参数优化，并提出了模型的自适应跟踪修正算法规则。论文在分析mmr控制与测试系统特点和特殊要求的基础上，设计了测控系统软件，实现了弹射加载闭环控制，试验过程和测试系统同步控制，以及动模型速度、交会压力信号实时自动检测，数据动态存储、管理和处理，并重点对系统可靠性设计，动模型速度和交会压力波噪声信号的数字滤波技术，及动模型试验交会参数的求解等进行了较深入的分析研究。 动模型试验系统先后为我国自主研发的“中原之星”，“先锋号”，“中华之星”等高速流线型动车组外型设计以及我国第一条高速客运专线(秦沈线)线间距确定等进行了大量的模拟试验，获得了与实车试验相似的模拟结果。应用表明，本文采用ga-bp算法构建ann模型控制系统获得了精确的速度控制和良好的工作稳定性能，设计的测控系统软件和数据处理方法满足了mmr试验快速、准确可靠的车辆控制要求。

关 键 词： 弹射系统 速度控制 神经网络 数字处理 空气动力性能 高速列车

分 类 号： [U260.11 TP183]

领　　域： [机械工程] [交通运输工程] [交通运输工程] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]