[发明专利]车辆制动作用下磁敏桥墩支座隔振系统的仿人自适应控制方法及装置在审

申请号：	201610177811.8	申请日：	2016-03-25
公开（公告）号：	CN107229226A	公开（公告）日：	2017-10-03
发明（设计）人：	李锐;周虹利;张路阳;武粤元;刘琳	申请（专利权）人：	重庆邮电大学
主分类号：	G05B13/04	分类号：	G05B13/04;E01D19/04;G06F17/50
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	400065 重庆市南岸区崇文路2号重庆***	国省代码：	重庆;85
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摘要：
搜索关键词：	车辆制动作用下磁敏桥墩支座系统自适应控制方法装置
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【权利要求书】：

1.一种车辆制动作用下的磁敏桥墩支座隔振系统的仿人自适应控制方法，所述桥墩支座隔振系统包括：桥面、磁敏桥墩支座、桥墩及地基，所述磁敏桥墩支座设置于所述桥墩之上用于支撑所述桥面，所述磁敏桥墩支座为一个可同时变刚度和变阻尼的磁敏弹性体，其特征在于：所述方法的步骤如下：

(1)采集隔振系统三个方向的振动状态，包括顺桥向、横桥向及垂桥向的位移、速度、加速度及力的大小；

(2)根据采集到的信息确定列车位置，并根据三个方向的振动幅度结合列车位置确定隔振系统的振动状态；

(3)根据步骤(2)判断各个磁敏桥墩支座位置处的振动状态，不同的振动状态对应着不同的控制输出，形成仿人自适应控制方法。根据所述步骤(1)提取出桥梁-支座系统各个位置的位移、速度、加速度及力的信号并转化为仿人自适应控制中的感知特征模型，并实时调整控制器参数，根据振动状态划分得到控制中的输出控制模型以及关联模型，其中输出控制模型包含了保持控制、比例控制、遗传算法控制及比例积分控制算法对磁敏桥墩支座控制力进行求解。

(4)根据磁敏桥墩支座的输入输出特性，计算步骤(3)求解得到磁敏桥墩支座控制力值对应的电流值，并根据计算出来的电流值调节所述磁敏桥墩支座的驱动电流。

2.如权利要求1所述的方法，其特征包括：根据仿人自适应控制方法将车辆制动作用下的桥梁隔振系统的振动状态划分为八种。具体包括：平衡状态A、顺桥向振动L、横桥向振动H、垂桥向振动V、顺横桥耦合振动LH、顺垂桥向耦合振动LV、横垂桥向耦合振动HV、顺横垂桥向耦合振动LHV。这八种振动状态类似，分别代表桥梁隔振系统三个方向上的振动烈度。通过仿人自适应算法控制磁敏桥墩支座电流使顺、横、竖桥向振动状态迅速恢复到平衡状态。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述顺横垂桥向耦合振动LHV的感知特征模型为：多个特征基元进行“与”运算形成特征模态，且多个特征模态通过协调与冲突调解组合为感知特征模型。

采集系统中传感器感知到的输入信号纵向位移、纵向速度、纵向位移峰值以及墩顶剪力等，通过特征提取形成特征基元u_x、u_y、u_z、v_x、v_y、v_z、a_x、a_y、a_z、F_x、F_y、F_z。上述特征基元分别为顺桥向、横桥向及垂桥向位移、速度、加速度及力的大小；

LHV的特征模态包括：q₇₁||u_x|＞u_xt，q₇₂||u_y|＞u_yt，q₇₃||u_z|＞u_zt，q₇₄|u_x·v_x＞0，q₇₅|u_x·v_x＜0，q₇₆|u_y·v_y＞0，q₇₇|u_y·v_y＜0，q₇₈|u_z·v_z＞0，q₇₉|u_z·v_z＜0，q₇₁₀||F_x|＞F_xt，q₇₁₁||F_y|＞F_yt，q₇₁₂||F_z|＞F_zt，共12种。