70、100%低地板轻轨车辆独立轮对主动导向控制及公路军事物流最优路线选择研究

100%低地板轻轨车辆独立轮对主动导向控制及公路军事物流最优路线选择研究

100%低地板轻轨车辆独立轮对主动导向控制

独立轮对在100%低地板轻轨车辆（100% LFLRV）中被广泛应用，但它存在缺乏主动导向能力的问题。这是因为传统轮对和独立轮对的动力学分析表明，独立轮对缺乏纵向蠕滑力矩。不过，通过控制左右牵引电机的转矩输出，可以消除这一劣势，使其实现与传统轮对近似的导向能力。

基于转矩控制的导向分析

假设左右轮轨踏面所受的牵引力分别为 (F_L) 和 (F_R)，则有：
[
\begin{cases}
F_{\beta}=F_L + F_R \
F = F_L - F_R
\end{cases}
]
纵向转矩为：
[M_z = (F_L - F_R)\frac{L_g}{2} = -F_{\beta}L_g]
需要注意的是，纵向导向转矩仅在横向位移时存在，且位移 (y) 与纵向转矩呈线性关系，可表示为：
[M_z = K_Ty]
当车辆通过半径为 (R) 的弯道时，由于踏面呈锥形，外侧车轮的滚动半径大于内侧车轮，从而实现纯转动。纯转动曲线是轮对中心通过曲线的垂直投影，它与轨道中心的曲线平行，且二者曲率中心相同，但纯转动曲线始终位于轨道中心曲线外侧。纯转动曲线与轨道中心的距离受踏面形状和曲线半径的影响，可表示为：
[y_0 = \frac{\lambda r_0L_g}{R}]
通过控制左右牵引电机的转矩输出，可以实现导向能力。由相关公式可得：
[F_{\beta}=\frac{f_{11}L_g}{R}]
因此，通过该公式控制