基于邊緣粒子濾波的高速列車走行部關(guān)鍵參數(shù)估計(jì).pdf

1、本文為實(shí)現(xiàn)高速列車運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部位的參數(shù)辨識和故障診斷，對高速列車動力學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)估計(jì)方法進(jìn)行研究，將基于非線性濾波器的狀態(tài)估計(jì)方法應(yīng)用于高速列車關(guān)鍵參數(shù)估計(jì)中，主要包括以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容:
　　首先回顧了在狀態(tài)參數(shù)聯(lián)合估計(jì)領(lǐng)域以及高速列車關(guān)鍵參數(shù)估計(jì)領(lǐng)域中前人所做的有意義的工作，并討論了運(yùn)用卡爾曼濾波器、擴(kuò)展卡爾曼濾波器以及粒子濾波器來解決相應(yīng)參數(shù)檢測問題的可能性。
　　接下來，針對列車動力學(xué)模型，參考實(shí)際參數(shù)，

2、建立了CRH380A列車橫向動力學(xué)模型，將白噪聲激擾作為模型輸入，相應(yīng)傳感器觀測結(jié)果作為模型輸出。為了驗(yàn)證模型的有效性，將實(shí)際列車振動平臺數(shù)據(jù)與高速列車模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與對比。在確認(rèn)模型準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)上，設(shè)定系統(tǒng)相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)值，采集模型輸出，使用擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)以及邊緣粒子濾波器（Rao-Blackwellised粒子濾波器，RBPF）進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，觀測并比較了兩種濾波器的參數(shù)估計(jì)結(jié)果，分析了各自的性能優(yōu)劣勢。
　　最

3、后，由于參數(shù)估計(jì)體系采用線性列車模型并運(yùn)用高斯白噪聲模擬列車噪聲輸入，在實(shí)際檢測中不具備良好的適應(yīng)性，在Rao-Blackwellised粒子濾波器的基礎(chǔ)上，根據(jù)狀態(tài)擴(kuò)展理論對Rao-Blackwellised算法進(jìn)行改進(jìn)，以解決原先算法中對于非線性非高斯信號適應(yīng)性差的問題。運(yùn)用了狀態(tài)擴(kuò)展理論對列車實(shí)際運(yùn)行中軌道不平順的影響進(jìn)行了定量分析，并將其納入算法中進(jìn)行迭代。運(yùn)用該改進(jìn)算法，較好地估計(jì)出了列車在實(shí)際運(yùn)行中轉(zhuǎn)向架二系橫向阻尼系數(shù)、抗