基于AHP分析法的磁浮系统车轨耦合振动抑制方法

汪科任，罗世辉，陈晓昊，马卫华，邹瑞明

(西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031)

磁浮列车不同于有轨列车，是一种新型的轨道交通运行方式，具有运行平稳、乘坐舒适和无轨道接触等优点，具有较好的市场运用前景[1]。EMS型磁浮列车依靠电磁悬浮力实现稳定悬浮，悬浮力将悬浮间隙与悬浮电流耦合在一起[2]。由于悬浮电磁力同时作用在磁浮列车与轨道梁上，若悬浮控制器性能稍差，极易出现车轨耦合振动。美国AMT磁浮列车就曾出现过在刚度较强的水泥梁上能够实现稳定悬浮，而在刚度较低的桥梁上却失稳的现象[3]。针对该问题大量学者进行了相关研究，结果表明：刚度较低的弹性轨道梁是导致系统悬浮失稳的主要原因。为了防止悬浮系统在弹性轨道梁上悬浮失稳，工程应用中常常通过增加轨道梁刚度与质量来抑制车轨耦合振动，但从经济性的角度来考虑，增加轨道梁刚度与质量将导致轨道梁建设成本的大幅增加。现阶段在磁浮列车的整个造价中，轨道梁的建设成本高达60%～80%[4]。所以设计出性能更好的悬浮控制器来抑制悬浮系统在柔性轨道梁上的耦合振动，促进磁浮列车更好的商业化发展是非常必要的[5]。

车轨耦合振动常常发生在磁浮列车静悬浮或以较低速度通过弹性桥梁时，为抑制这种车轨耦合振动，国内外学者进行了大量的相关研究[6-16]。其大致可以分为以下2种：一种是从控制算法的角度对悬浮控制器进行优化设计，研究者认为悬浮控制器本身的特性是导致磁浮系统在弹性桥梁上失稳的主要原因；……