基于杜芬方程的地铁ATS系统周期性风险反馈控制机理研究

U298; 为了研究地铁ATS系统的周期性风险控制机理,本文使用非线性振动理论中的杜芬方程对其周期性风险进行反馈控制建模.本文首先阐述地铁ATS系统的风险特性并将其分为周期性风险和非周期性风险.研究证明了采用杜芬方程描述地铁ATS系统震荡情况以及周期性风险的可行性,通过将杜芬方程中的参数、变量赋予描述了地铁ATS系统状态属性的实际意义,并建立了系统的震荡方程.同时,本文向系统震荡方程中加入反馈控制函数以调节震荡方程中的系数,通过多尺度法推导出加入不同形式控制函数时系统的周期性风险控制方程,最后以北京地铁二号线ATS系统为例对风险控制方程进行仿真.研究结果表明:系统本身存在宏观周期性干扰会打破系统原有震荡情况,产生周期性的风险,使系统震荡状态发生突跳,系统发生事故的可能性增大.使用杜芬方程可以清晰地描述系统在震荡过程中受到周期性风险后产生的突跳,加入相应反馈控制函数控制系数可有效抑制系统内由于周期性干扰产生的风险突跳,使系统振动情况朝着稳定、安全的方向发展.