CN112678010A - 一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轨道车辆的控制方法，包括：判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；若否，则控制各个减振器均为被动状态；若是，则判断车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值是否均成立；若均成立，则控制各个减振器均为被动状态；若至少一个条件不成立，则按照预设规则进行各个主动横向减振器及各个主动垂向减振器的控制，且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。应用本申请的方案，保障了列车平稳运行，同时也提高了减振器的使用寿命，节约了能源损耗。本申请还提供了一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制系统，具有相应技术效果。

Description

一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统。

背景技术

高速动车组在运行过程中，常常受到轨道激励和横风激励等因素的影响，引起车体发生摇头振动、横移振动、滚摆振动以及浮沉振动等晃车现象，严重影响舒适度和车辆运行稳定性。传统的方案是，利用被动减振器实现减振，这样的方式在出厂后就无法进行自适应调节，导致晃车现象不能得到很好的解决。还有的方案是采用主动横向减振器或者主动垂向减振器，以车辆的加速度为单一的评价指标，进行主动控制，并且一旦主动控制功能开启之后，并不会根据线路条件关闭，即主动减振器始终在工作状态，降低了减振器的使用寿命，也造成了能源的浪费。

综上所述，如何有效地进行轨道车辆的控制，提高减振器的使用寿命，节约能源，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统，以有效地进行轨道车辆的控制，提高减振器的使用寿命，节约能源。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种轨道车辆的控制方法，包括：

判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；

如果否，则控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果是，则根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；

如果均成立，则控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果至少有一个条件不成立，则按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。

优选的，所述按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态，包括：

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。

优选的，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。

优选的，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，包括：

在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y和第二H∞摇头横移控制器的输出u_L，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为

当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为

其中，所述第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y以及所述第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；

车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值；

所述第二H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及所述第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

均为量测信号，且

a_CV1为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV2为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV3为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV4为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，所述第二空气弹簧与所述第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，所述第三空气弹簧与所述第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。

优选的，在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制，包括：

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，当该主动垂向减振器位于前轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

当该主动垂向减振器位于后轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

其中，c_sz和c_sθ分别表示构架浮沉振动天棚阻尼系数和构架点头振动天棚阻尼系数，

表示构架垂向振动速度，

表示构架点头振动角速度，且i取1时表示前转向架，i取2时表示后转向架；

l_T表示转向架轴距，a_BV1，a_BV2，a_BV3，a_BV4依次表示位于前转向架的第一构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第二构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第三构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第四构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，a_BV5，a_BV6，a_BV7，a_BV8依次表示位于后转向架的第五构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第六构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第七构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第八构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，且所述第一构架位置，所述第二构架位置，所述第三构架位置以及所述第四构架位置在位于第一直线上，所述第二构架位置，所述第四构架位置，所述第六构架位置以及所述第八构架位置在位于第二直线上，所述第一直线和所述第二直线均与列车轴向平行，所述第一直线和所述第二直线的间距为预设的所述空气弹簧跨距。

一种轨道车辆的控制系统，包括：

速度判断单元，用于判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；

如果否，则执行第一触发单元，用于控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果是，则执行二次判断单元，用于根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；

如果均成立，则执行所述第一触发单元，用于控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果至少有一个条件不成立，则执行第二触发单元，用于按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。

优选的，所述第二触发单元，具体用于：

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。

优选的，所述第二触发单元在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；

所述第二触发单元在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。

优选的，所述第二触发单元在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，具体包括：

在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y和第二H∞摇头横移控制器的输出u_L，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为

当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为

其中，所述第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y以及所述第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；

车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值；

所述第二H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及所述第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

均为量测信号，且

a_CV1为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV2为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV3为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV4为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，所述第二空气弹簧与所述第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，所述第三空气弹簧与所述第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。

一种轨道车辆，包括上述任一项所述的轨道车辆的控制系统。

应用本发明实施例所提供的技术方案，会先判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值，如果否，说明当前的车辆速度较低，通常不会出现晃车的情况，因此此时控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态，从而提高减振器的使用寿命，节约能源。而当车辆的速度高于预设的速度阈值时，本申请会进一步地根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；如果均成立，说明当前虽然速度较快，但车辆的晃动情况依旧良好，即车辆平稳运行，因此本申请此时同样控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态。而至少有一个条件不成立，说明需要进行主动减振，本申请便按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态，从而保障该种情况下列车的平稳运行。综上所述，本申请的方案可以有效地进行轨道车辆的控制，保障了列车平稳运行，同时也提高了减振器的使用寿命，节约了能源损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种轨道车辆的控制方法的实施流程图；

图2为本发明中一种具体实施方式中的传感器位置设置示意图；

图3为本发明中一种轨道车辆的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种轨道车辆的控制方法，可以有效地进行轨道车辆的控制，保障了列车平稳运行，同时也提高了减振器的使用寿命，节约了能源损耗。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种轨道车辆的控制方法的实施流程图，该轨道车辆的控制方法可以包括以下步骤：

步骤S101：判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值。如果否，则执行步骤S102，如果是，则执行步骤S103。

在实际应用中，通常可以周期性地判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值，速度阈值的具体取值可以根据实际需要进行设定和调整，例如设定为80km/h。

步骤S102：控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态。

车辆的速度不高于预设的速度阈值，说明当前的车速较低，通常不会出现晃车的情况，列车能够平稳运行，因此本申请的方案控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态，此时消耗的功耗是最低的，即，使得本申请的方案达到了在保障列车平稳运行的前提下，提高减振器的使用寿命，节约了能源损耗的效果。

步骤S103：根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；如果均成立，则执行步骤S104，如果至少有一个条件不成立，则执行步骤S105。

具体的，可以利用相关加速度传感器实时采集车辆的振动数据，进而根据采集的振动数据，确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性。

舒适度阈值，横向平稳性阈值以及垂向平稳性阈值的具体取值均可以根据实际需要进行设定和调整。

步骤S104：控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态。

车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值，说明当前列车平稳运行，车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性这3个指标均没有异常，因此此时无需控制减振器为主动状态，即此时本申请的方案会控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态，达到节约能耗，提高减振器的使用寿命的效果。

执行步骤S105：按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。

如果3个条件中至少有一个条件不成立，说明当前列车并不平稳，因此，为了使得列车能够平稳运行，本申请的方案会按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制。

预设规则的具体内容可以根据实际需要进行设定，但是需要说明的是，在执行步骤S105时，在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少需要存在一个减振器被控制为主动状态。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S105可以具体包括：

当车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；

当车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；

当车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。

该种具体实施方式中，考虑到如果垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值，而横向平稳性低于横向平稳性阈值，说明当前列车的垂向平稳性不好而横向平稳性良好。此时车辆舒适度如果低于舒适度阈值，则可以认为是垂向平稳性不好导致的，因此，无论车辆舒适度是否低于舒适度阈值，该种实施方式均是控制各个主动垂向减振器均为主动状态，从而提高垂向的平稳性，而且控制各个主动横向减振器均为被动状态，从而避免能耗的浪费。

相应的，如果横向平稳性不低于横向平稳性阈值，而垂向平稳性低于垂向平稳性阈值，说明当前列车的垂向平稳性良好而横向平稳性不好，车辆舒适度如果低于舒适度阈值，则可以认为是横向平稳性不好导致的，因此，无论车辆舒适度是否低于舒适度阈值，该种实施方式均是控制各个主动横向减振器均为主动状态，从而提高横向的平稳性，而且控制各个主动垂向减振器均为被动状态，从而避免能耗的浪费。

而如果横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性也不低于垂向平稳性阈值，则无论车辆舒适度是否低于舒适度阈值，都应该同时进行横向和垂向的主动减振，即该种实施方式中，会控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态，保障车辆的平稳运行。

还有一种情况是车辆舒适度不低于舒适度阈值，但是横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值，这说明垂向和横向都对车辆舒适度造成了一定程度的影响，但单一因素的影响程度不高，因此，本申请也会控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态，保障车辆的平稳运行。

在进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的主动状态的控制时，具体采用的控制算法可以根据实际情况进行设定。例如，统一采用H∞控制算法进行各个减振器的主动状态的控制。

在本发明的一种具体实施方式中，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。

该种实施方式中，结合了H∞控制算法和天棚控制算法实现减振器的主动控制，是申请人考虑到，H∞控制算法的设计需要建立车辆系统的动力学模型，在建模过程中需要将车辆系统的各部件等效成线性模型，被动减振器是可以等效成线性模型的，但是主动减振器，尤其是半主动减振器无法准确等效成线性模型，这导致了很难将多种主动减振器应用于同一车辆。或者说，本申请的方案同时采用了主动横向减振器以及主动垂向减振器来保障列车的平稳运行，如果均采用H∞控制算法进行主动状态下的控制，会导致控制误差很大。为了解决这个问题，本申请的该种实施方式中，任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，而对于任意一个主动垂向减振器为主动状态时，采用了天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制，从而避免了建模不准确带来的对控制效果的影响。并且，该种实施方式所选择的这两套算法的组合具备很好的兼容性。

考虑到在传统的部分方案，仅仅基于车辆的加速度实现主动减振，评价指标单一，控制效果不好，因此，在本发明的一种具体实施方式中，每辆车配置4个主动横向减振器和8个主动垂向减振器。

例如一种具体场合中，在基于H∞控制算法进行主动横向减振器的控制时，利用了2个车体水平加速度传感器，4个车体垂向加速度传感器以及2个横向位移传感器的检测数据。在基于天棚控制算法进行主动垂向减振器的控制时，利用了8个构架垂向加速度传感器的检测数据，通过全面的指标，使得本申请的方案可以达到良好的控制效果。

具体的，在本发明的一种具体实施方式中，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，可以具体包括：

在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y和第二H∞摇头横移控制器的输出u_L，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为

当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为

其中，第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y以及第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；

车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值。

在进行第一H∞摇头横移控制器的设计时，为了便于第一H∞摇头横移控制器的设计和信号处理，可以定义摇头位移y_Y＝Lθ_Y替代摇头角θ_Y，L表示转向架定距的一半。

可以定义

其中，y₁₀和y₂₀分别表示前转向架的横向位移和后转向架的横向位移，u₁和u₂分别表示作用在车体中心处的摇头运动的控制力以及作用在车体中心处的横移运动的控制力。u_Y为第一H∞摇头横移控制器的输出，y_Y0为构架的位移。

设车体前、后端与相应的主动横向减振器连接处的横移量分别为y₁和y₂，则有下列关系成立：

其中，y_L为车体的横向位移，θ_r为摇头角位移。

按照前文的描述，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y＝y_Y-y_Y0以及第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y。

而车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，具体的，可以通过2个横向位移传感器进行Δy_Y的确定。而

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值。

便于理解可参阅图2，示出了一种具体场合中的第一车体水平加速度传感器以及第二车体水平加速度传感器的位置示意图。在图2中，第一车体水平加速度传感器设置在第一空气弹簧和第二空气弹簧的中点位置，而第而车体水平加速度传感器设置在第三空气弹簧和第四空气弹簧的中点位置。当然，其他实施方式中，可以根据需要进行设置在其他位置，能够实现本申请的检测目的即可。

与第一H∞摇头横移控制器类似，第二H∞摇头横移控制器也是采用的H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

均为量测信号，且

a_CV1为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV2为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV3为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV4为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，第二空气弹簧与第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，第三空气弹簧与第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。

具体的，在进行第二H∞摇头横移控制器的设计时，为了便于第二H∞摇头横移控制器的设计和信号处理，可以定义空簧中心处的车体侧滚位移z_R＝lθ_R替代侧滚角位移θ_R。l表示空气弹簧跨距的一半。

如上文的描述，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L＝y_L-y_L0，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

具体的，

图2中示出了一种具体场合中的第一空气弹簧至第四空气弹簧的位置示意图。

在本发明的一种具体实施方式中，在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制，可以具体包括：

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，当该主动垂向减振器位于前轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

当该主动垂向减振器位于后轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

其中，c_sz和c_sθ分别表示构架浮沉振动天棚阻尼系数和构架点头振动天棚阻尼系数，

表示构架垂向振动速度，

表示构架点头振动角速度，且i取1时表示前转向架，i取2时表示后转向架；

l_T表示转向架轴距，a_BV1，a_BV2，a_BV3，a_BV4依次表示位于前转向架的第一构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第二构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第三构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第四构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，a_BV5，a_BV6，a_BV7，a_BV8依次表示位于后转向架的第五构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第六构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第七构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第八构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，且第一构架位置，第二构架位置，第三构架位置以及第四构架位置在位于第一直线上，第二构架位置，第四构架位置，第六构架位置以及第八构架位置在位于第二直线上，第一直线和第二直线均与列车轴向平行，第一直线和第二直线的间距为预设的空气弹簧跨距。

便于理解，图2中示出了一种具体场合中的第一构架位置至第八构架位置的位置示意图。当然，在其他实施方式中，可以有其他的传感器的数量以及位置设定，只要能够实现相应的数值的检测的目的即可。

应用本发明实施例所提供的技术方案，会先判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值，如果否，说明当前的车辆速度较低，通常不会出现晃车的情况，因此此时控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态，从而提高减振器的使用寿命，节约能源。而当车辆的速度高于预设的速度阈值时，本申请会进一步地根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；如果均成立，说明当前虽然速度较快，但车辆的晃动情况依旧良好，即车辆平稳运行，因此本申请此时同样控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态。而至少有一个条件不成立，说明需要进行主动减振，本申请便按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态，从而保障该种情况下列车的平稳运行。综上所述，本申请的方案可以有效地进行轨道车辆的控制，保障了列车平稳运行，同时也提高了减振器的使用寿命，节约了能源损耗。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种轨道车辆的控制系统，可与上文相互对应参照。

参见图3所示，为本发明中一种轨道车辆的控制系统的结构示意图，包括：

速度判断单元301，用于判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；

如果否，则执行第一触发单元302，用于控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果是，则执行二次判断单元303，用于根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；

如果均成立，则执行第一触发单元301，用于控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果至少有一个条件不成立，则执行第二触发单元304，用于按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。

在本发明的一种具体实施方式中，第二触发单元304，具体用于：

当车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；

当车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；

当车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当车辆舒适度不低于舒适度阈值，横向平稳性不低于横向平稳性阈值，垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。

在本发明的一种具体实施方式中，第二触发单元304在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；

第二触发单元304在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。

在本发明的一种具体实施方式中，第二触发单元304在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，具体包括：

在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y和第二H∞摇头横移控制器的输出u_L，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为

当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为

其中，第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y以及第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；

车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值；

第二H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

均为量测信号，且

a_CV1为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV2为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV3为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV4为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，第二空气弹簧与第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，第三空气弹簧与第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。

在本发明的一种具体实施方式中，第二触发单元304在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制，具体包括：

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，当该主动垂向减振器位于前轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

当该主动垂向减振器位于后轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

其中，c_sz和c_sθ分别表示构架浮沉振动天棚阻尼系数和构架点头振动天棚阻尼系数，

表示构架垂向振动速度，

表示构架点头振动角速度，且i取1时表示前转向架，i取2时表示后转向架；

l_T表示转向架轴距，a_BV1，a_BV2，a_BV3，a_BV4依次表示位于前转向架的第一构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第二构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第三构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第四构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，a_BV5，a_BV6，a_BV7，a_BV8依次表示位于后转向架的第五构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第六构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第七构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第八构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，且第一构架位置，第二构架位置，第三构架位置以及第四构架位置在位于第一直线上，第二构架位置，第四构架位置，第六构架位置以及第八构架位置在位于第二直线上，第一直线和第二直线均与列车轴向平行，第一直线和第二直线的间距为预设的空气弹簧跨距。

相应于上面的方法和系统实施例，本发明实施例还提供了一种轨道车辆，可以包括上述任一实施例中的轨道车辆的控制系统。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆的控制方法，其特征在于，包括：

判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；

如果否，则控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果是，则根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；

如果均成立，则控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果至少有一个条件不成立，则按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，所述按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态，包括：

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，包括：

在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y和第二H∞摇头横移控制器的输出u_L，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为

当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为

其中，所述第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y以及所述第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；

车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值；

所述第二H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及所述第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

均为量测信号，且

a_CV1为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV2为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV3为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV4为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，所述第二空气弹簧与所述第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，所述第三空气弹簧与所述第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。

5.根据权利要求4所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制，包括：

在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，当该主动垂向减振器位于前轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

当该主动垂向减振器位于后轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为

其中，c_sz和c_sθ分别表示构架浮沉振动天棚阻尼系数和构架点头振动天棚阻尼系数，

表示构架垂向振动速度，

表示构架点头振动角速度，且i取1时表示前转向架，i取2时表示后转向架；

l_T表示转向架轴距，a_BV1，a_BV2，a_BV3，a_BV4依次表示位于前转向架的第一构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第二构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第三构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第四构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，a_BV5，a_BV6，a_BV7，a_BV8依次表示位于后转向架的第五构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第六构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，第七构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值以及第八构架位置的构架垂向加速度传感器的检测值，且所述第一构架位置，所述第二构架位置，所述第三构架位置以及所述第四构架位置在位于第一直线上，所述第二构架位置，所述第四构架位置，所述第六构架位置以及所述第八构架位置在位于第二直线上，所述第一直线和所述第二直线均与列车轴向平行，所述第一直线和所述第二直线的间距为预设的所述空气弹簧跨距。

6.一种轨道车辆的控制系统，其特征在于，包括：

速度判断单元，用于判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；

如果否，则执行第一触发单元，用于控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果是，则执行二次判断单元，用于根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；

如果均成立，则执行所述第一触发单元，用于控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；

如果至少有一个条件不成立，则执行第二触发单元，用于按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆的控制系统，其特征在于，所述第二触发单元，具体用于：

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；

当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。

8.根据权利要求6所述的轨道车辆的控制系统，其特征在于，所述第二触发单元在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；

所述第二触发单元在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆的控制系统，其特征在于，所述第二触发单元在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，具体包括：

在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y和第二H∞摇头横移控制器的输出u_L，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为

当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为

其中，所述第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；选取的被控量为车体摇头加速度

车体相对于构架的位移Δy_Y以及所述第一H∞摇头横移控制器的输出u_Y；选取的量测输出量为车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y；

车体摇头加速度

以及车体相对于构架的位移Δy_Y均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy_Y为通过横向位移传感器获取的数值，

a_CH1和a_CH2分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值；

所述第二H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚速度

以及车体侧滚位移z_R；选取的被控量为车体横移加速度

车体相对于构架的横移位移Δy_L，车体侧滚加速度

以及所述第二H∞摇头横移控制器的输出u_L；选取的量测输出量为车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

车体横移加速度

以及车体侧滚加速度

均为量测信号，且

a_CV1为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV2为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV3为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a_CV4为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，所述第二空气弹簧与所述第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，所述第三空气弹簧与所述第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求6至9任一项所述的轨道车辆的控制系统。

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