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期刊信息/Journal information
西南交通大学学报
西南交通大学
西南交通大学学报

西南交通大学

翟婉明

双月刊

0258-2724

xbz@home.swjtu.edu.cn

028-87600552、87600550、87600551

610031

四川省成都市二环路北一段

西南交通大学学报/Journal Journal of Southwest Jiaotong UniversityCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为全国核心期刊，并被《中国科学引文数据库》和《中国科技论文统计》收录为来源期刊。主要刊登理工类和经济管理等学科的基础理论研究、应用研究、实验研究、学术讨论等方面的学术论文以及科技信息报道。
正式出版
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    基于虚拟激励法的磁浮车桥耦合系统随机振动分析

    刘伟赵春发娄会彬冯洋...
    823-831页
    查看更多>>摘要：为探讨随机轨道不平顺作用下中低速磁浮列车和桥梁的动力响应,将虚拟激励法引入磁浮车桥振动分析中,提出中低速磁浮车辆-悬浮控制系统-桥梁耦合系统随机振动分析方法.将中低速磁浮列车简化为弹簧阻尼器连接的多刚体,悬浮系统中电流使用比例-微分(PD)控制方法进行主动控制,采用有限元方法对桥梁进行建模,将随机轨道不平顺转换为一系列简谐波构成的虚拟激励;编制中低速磁浮车桥动力系统随机振动分析程序,自动生成系统随机振动方程,利用分离迭代方法对磁浮车辆控制方程和桥梁动力方程进行求解计算.研究结果表明:虚拟激励法能够高效计算中低速磁浮车桥系统随机动力响应,其计算效率约为蒙特卡洛方法的1/11,基于虚拟激励法能够获得中低速磁浮车桥动力系统均值、标准差和时变功率谱密度等统计结果.

    磁浮车辆车桥相互作用随机振动虚拟激励法

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    基于加权融合的常导高速磁浮列车UKF定位算法

    张昕翟凌露王舰深张志...
    832-838页
    查看更多>>摘要：为提高高速磁浮列车测速定位的精确性,本文针对基于长定子齿槽检测的常导高速磁浮列车测速定位方法在列车运行过程中可能因测速定位信号缺失、干扰、测速定位安装误差等原因引起的定位不准问题,提出一种基于加权融合无迹卡尔曼滤波(UKF)的常导高速磁浮列车测速定位算法.介绍了高速磁浮列车基于长定子齿槽的测速定位方法,并对多路冗余速度位置信息进行预处理和自适应加权融合处理;给出基于加权融合UKF的常导高速磁浮列车测速定位算法模型;基于磁浮列车测速定位在环测试试验台试验,对改进后的无迹卡尔曼滤波磁浮定位算法与原定位算法进行了对比分析.分析结果表明:磁浮列车平均速度误差减小了 32.6％,速度极差降低了 49.3％,有效消除了信号采集噪声,提高了磁浮列车测速定位精度.

    常导高速磁浮列车测速定位加权融合无迹卡尔曼滤波

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    基于制动特征自学习的磁浮列车强化学习制动控制

    刘鸿恩胡闽胜胡海林
    839-847页
    查看更多>>摘要：精准、平稳停车是磁浮列车自动驾驶制动控制的重要目标.中低速磁浮列车停站制动过程受到电-液混合制动状态强耦合等影响,基于制动特性机理模型的传统制动控制方法难以保障磁浮列车的停车精度和舒适性.本文提出一种基于混合制动特征自学习的磁浮列车强化学习制动控制方法.首先,采用长短期记忆网络建立磁浮列车混合制动特征模型,结合磁浮列车运行环境和状态数据进行动态制动特征自学习;然后,根据动态特征学习结果更新强化学习的奖励函数与学习策略,提出基于深度强化学习的列车制动优化控制方法;最后,采用中低速磁浮列车现场运行数据开展仿真实验.实验结果表明:本文所提出的制动控制方法较传统方法的舒适性和停车精度分别提高41.18％和22％,证明了本文建模与制动优化控制方法的有效性.

    磁浮列车制动控制多目标优化控制强化学习制动特征自学习

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    高速磁浮车-桥耦合振动控制参数影响分析

    卜秀孟王力东黎清蓉胡朋...
    848-857,866页
    查看更多>>摘要：磁浮列车悬浮系统控制参数取值不当可能导致车-桥系统异常振动.因此,明确悬浮系统控制参数与磁浮车-桥系统动力响应之间的关系十分重要.首先,建立包含比例-微分控制的5节编组磁浮列车动力学模型和20跨简支梁桥有限元模型;其次,与实测结果进行对比验证所建立模型的正确性;最后,计算车速430 km/h时不同控制参数下列车和桥梁的动力响应.结果表明:增大比例系数会使悬浮和导向系统刚度增大,增大微分系数会使悬浮和导向系统阻尼增大;车体竖向加速度随比例和微分系数的增大而增大,车体横向加速度随比例系数的增大而增大;悬浮间隙和桥梁竖向加速度均随比例系数的增大而减小,随微分系数的增大而增大;导向间隙随微分系数的增大而减小,比例系数对导向间隙的影响较小;桥梁横向加速度随比例系数的增大而减小,随微分系数的增大而增大;桥梁竖向加速度主要受电磁力中悬浮电磁铁长度特征频率1倍～12倍频的影响,桥梁横向加速度主要受导向磁极长度特征频率及其2倍频和导向电磁铁长度特征频率2倍频及4倍频的影响;为减小车-桥系统动力响应,综合建议竖向比例和微分系数的取值范围分别为3000～4000和10～25,横向比例和微分系数的取值范围分别为 4000～5000 和 10～25.

    高速磁浮列车车桥耦合振动控制参数比例-微分控制动力响应分析

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    一种电磁式高静-低动刚度隔振系统建模与特性分析

    张明李洪涛崔浩东孙凤...
    858-866页
    查看更多>>摘要：为改善传统线性隔振系统尺寸参数确定后就无法取得更低起始隔振频率的缺陷,基于电磁线圈嵌套永磁体结构,提出一种具有高静-低动刚度特性的电磁式可变刚度隔振系统.采用分子电流法建立隔振系统磁力的数学模型;充分考虑隔振系统力学模型中二次与三次非线性刚度项的影响,建立单自由度被动隔振系统强非线性动力学模型;采用增量谐波平衡法(IHB)求解动力学模型,分析激励、电流等对隔振系统位移传递率的影响规律;构建实验测试系统,验证所提出新型隔振系统的有效性.实验结果和理论计算表明:通入电流比未通入电流时隔振系统的起始隔振频率降低了 19.25％,拓宽了隔振频带,实现了其对不同振源的适应性.

    高静-低动刚度隔振位移传递率电流

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    中低速磁浮梁轨一体轨道梁钢混接头试验研究

    秦世强黄春雷龚俊虎毛羚...
    867-876页
    查看更多>>摘要：针对中低速磁浮分离式轨道梁建筑高度较大、无法考虑F轨刚度贡献等问题,提出了一种开孔钢板式梁轨一体轨道梁结构,并针对其钢-混结合部的静力性能开展足尺模型试验和有限元仿真计算分析.首先,介绍了梁轨一体轨道梁工程背景以及钢-混结合部的结构特征;其次,设计了钢-混结合部静载模型试验,测试F轨、钢连接件和混凝土等构件在各级荷载下的应力和位移;最后,建立了钢-混结合部实体有限元模型,并结合试验数据分析了钢-混结合部的受力性能、传力机理以及设计参数影响.研究结果表明:1)在1.50倍设计荷载内,钢-混结合部基本处于弹性状态,连接件承载力满足设计要求;荷载继续增大时,F轨的荷载-应力曲线表现出一定的非线性;5.47倍设计荷载下,混凝土梁体发生开裂破坏.2)F轨内外磁极位移均较小,钢-混结合部刚度较大;F轨内外磁极位移差在设计荷载下满足设计限值;1.58倍设计荷载下内外磁极位移差达到0.54 mm,开始超过位移差限值;表明钢混结合部刚度的富裕量小于强度,钢连接件应以刚度控制设计.3)在正常运营状态,磁浮列车荷载主要由钢连件的钢板承压传递,焊钉与开孔钢板传力比例较小;钢连接件中开孔直径、贯穿钢筋直径对传力影响较小,钢连接件腹板厚度增加使得钢混结合部处传力更加平顺.

    中低速磁浮模型试验分离式轨道梁梁轨一体轨道梁钢-混结合部

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    无人机空地网络研究综述

    鞠宏浩程楷钧邓彩连颜雪镇...
    877-889页
    查看更多>>摘要：无人机具有快速部署、成本低廉等优势.无人机空地网络通过将基站设备部署至升空无人机平台,能从空中快速构建对地覆盖网络,因而在应急救灾、偏远覆盖、智能交通、智慧城市等方面具有广阔的应用前景,近年来受到广泛关注.面向无人机空地网络应用场景,结合无人机的机动、组网、载荷等特点,围绕无人机空地网络覆盖性能提升、无人机空地网络通感算一体化设计、智能反射面技术辅助的无人机空地网络、鲁棒无人机空地网络四个维度,从网络场景、关键技术挑战、性能优化控制方法等几方面梳理无人机空地网络的研究现状,并探索优化提升无人机空地网络性能的未来研究方向.

    无人机网络覆盖通感算一体化智能反射面辅助鲁棒无人机空地网络

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    低空单层无人机网络覆盖优化控制策略

    郭洋高原程绍驰王晓楠...
    890-897页
    查看更多>>摘要：为研究应急通信场景中无人机网络自主控制问题,采用多架旋翼无人机搭载6G 一体化基站,通过机间组网形成低空单层无人机网络,对地面任务区域内的用户提供无线网络服务;针对典型场景构建数值模型,利用多智能体强化学习方法求解无人机网络的优化控制策略,并分析无人机基站数量、无人机基站通信距离对于任务地域无线网络覆盖效果的影响.研究结果表明:利用强化学习方法得到的优化控制策略收敛效果较好;无人机网络覆盖得分和公平覆盖指数的学习曲线变化趋势相似,在第1000～2 000个episode之间快速增长,随后进入平台区;在无人机基站通信覆盖距离1.0 km、飞行高度300 m条件下,将无人机基站数量从3个增加到7个,网络覆盖得分提高53.28％,公平覆盖指数提高43.57％;当无人机基站数5个、飞行高度300 m条件下,基站通信距离从1.0 km增加到2.5 km时,无人机网络覆盖得分提高86.01％,公平覆盖指数提高41.47％.

    无人机无线网络强化学习通信覆盖

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    基于空间谱估计的无人机协同目标方位感知算法

    吴鑫炜胡明华毛继志王扬...
    898-906,932页
    查看更多>>摘要：无人机协同目标感知技术是有人机无人机混合运行的重要安全保障.针对复杂空域环境下的感知可靠性问题,分析大中型无人机的复杂融合空域运行场景,并确定无人机协同目标感知的精准性、高实时性、抗干扰性和低载荷性等需求,提出一种四单元阵列天线和数字化射频体制的无人机协同目标感知系统架构;同时,结合空管雷达信号特性和天线体制,设计方位感知算法,通过修正协方差矩阵、信号子空间加权和噪声子空间加权等方法,设计基于多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)的空间谱估计算法,并提出基于子空间分解的幅相误差在线估计算法;最后,开展算法仿真试验和实际空域环境飞行试验.研究结果表明:相比传统MUSIC算法,优化算法的方位感知高分辨性能提升23.3％,并改善了无人机协同目标方位感知的高实时性、抗干扰性和低载荷性.

    感知与避让空中交通管制空间谱估计幅相误差估计

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    空中智能反射面增强的URLLC多无人机网络

    崔亚平应兆朋何鹏郑玉峰...
    907-916页
    查看更多>>摘要：在多无人机超可靠低时延通信(ultra-reliable low-latency communications,URLLC)网络中,为满足超可靠低时延要求,引入空中智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)辅助通信,提出一种多智能体深度确定性策略梯度(multi-agent deep deterministic policy gradient,MADDPG)方法.首先,建立 URLLC 多无人机系统模型,其中,多架主无人机作为空中基站为多个地面用户提供服务,一架辅无人机携带IRS作为空中无源中继,辅助主无人机与地面用户通信;然后,考虑多种信道条件和能耗,分别建立复合信道模型和总能耗模型;接着,对问题进行分析,在满足有限块长、无人机能量以及IRS相移的约束下,通过联合优化通信调度、IRS相移以及块长,达到总解码错误率最小化的目标;最后,考虑集中式训练在URLLC场景下的时延敏感限制以及分布式训练在无人机资源限制下的能量限制,设计集中式训练、分布式执行的MADDPG框架.研究结果表明:总解码错误率随着IRS反射单元的增加而急剧下降;同时,总解码错误率随着块长和发射功率的增大而减小,具体来说,块长每增加20个符号,总解码错误率减小91.1％.

    多无人机智能反射面可靠性多智能体

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