缩比转向架构架试验台的实时多体建模与仿真

在轮轨黏着研究中，多数所用试验台为单轮或轮对简化设计，但结果可能不够精确。反之，以完整车辆模型表征复杂系统可提供精确结果，却可能带来设计复杂性。为权衡精度与复杂性，转向架模型可为最优选择。此外，仅实时模型能在时域复现其物理对应系统。开发此类模型需广博专长及合适软硬件。少数已发表文献涉及实时建模，然其中未包含控制系统影响。为解决这些问题，含控制系统的实时缩比转向架构架试验台必不可少。为此，研制了 1:4 缩比转向架滚子试验台以研究轮与滚子接触间黏着。为比较缩比转向架构架试验台所得性能并拓展试验应用，使用 Gensys 多体软件开发了该缩比转向架构架试验台的数值仿真模型。该模型为试验台完整模型，可给出更精确结果。为在时域精确表征物理对应系统，经四个连续阶段开发了实时缩比转向架构架试验台（RT SBTR）。继而，为仿真 RT-SBTR 以求解表征物理对应系统的内部状态方程与函数且用时不大于实际时间，分两阶段准备实时仿真环境。至此，计算时间由比实时慢 4 倍提升至比实时快 2 倍。最后，实时缩比转向架模型还集成了制动控制系统，其轻微降低计算性能但不影响实时能力。