双轴车辆模型在车-桥耦合振动主动控制中的应用分析

"车-桥耦合系统振动主动控制分析，王辰，轩福贞，李培宁，熊冶平" 本文主要探讨了车-桥耦合系统振动的主动控制策略，作者采用了一种更为真实的双轴车辆模型，以增强对实际交通情况的模拟。在车辆与桥梁相互作用产生的振动问题上，线性最优控制理论被应用于设计控制策略。这种理论旨在通过最优化的方法找到最佳控制输入，以最小化系统的目标函数，如减少振动。 双臂弯矩控制系统是文中提出的一种解决方案，其设计目标是有效地控制一阶振型。一阶振型通常代表系统的主要振动模式，控制它能够显著降低系统的总体振动水平。该控制系统通过两个独立的控制臂来施加弯矩，以抵消或调整由车辆引起的桥梁振动。 在分析过程中，作者将瞬时功率流（即车辆传递给桥梁的能量）和桥梁跨中位移作为两个不同的目标函数来设计控制律。这样可以从能量传递和结构位移两个角度同时考虑控制效果，以实现更全面的振动抑制。 此外，文章还深入研究了不同参数变化对控制系统性能的影响。这包括车辆特性、桥梁参数以及控制系统参数等，这些因素都会影响到控制策略的有效性和可行性。通过这样的全面分析，可以更好地理解和优化车桥耦合系统的振动主动控制策略。 关键词中的“车桥耦合振动系统”指的是车辆行驶时与桥梁间的动态交互作用，这种作用可能导致桥梁的过度振动，影响结构安全和舒适性。“双轴车辆模型”是一种更接近实际情况的车辆模型，它考虑了车辆的前后轴运动，比单轴模型更能反映复杂路况下的车辆行为。“振动主动控制”是指通过实时调整外加力来改变系统振动状态的技术，以达到减振目的。“线性最优控制”是一种控制理论，用于寻找使系统性能指标（如能量、位移等）达到最优的控制输入。 这项研究为车桥耦合系统的振动主动控制提供了理论依据和实用方法，对改善桥梁结构的安全性和驾驶舒适性具有重要意义。通过深入理解这些概念和方法，工程师们可以设计出更有效的控制策略，以应对由车桥耦合振动带来的挑战。