受电弓非线性动力学建模方法及应用研究的开题报告.docx

受电弓非线性动力学建模方法及应用研究的开题报告
开题报告
题目：受电弓非线性动力学建模方法及应用研究
一、选题背景及研究意义
铁路交通作为一种快捷、安全、环保的交通方式受到越来越多的重视，其中高速铁路更是在中国得到了快速的发展。受电弓作为高速列车的电力传输系统中的重要组成部分，对高速铁路运行的安全稳定和行车效率有着至关重要的作用。在高速列车行驶过程中，国内外都存在受电弓脱线、断线或者引起过大振动等现象，导致了很多事故的发生，因此，如何提高受电弓的运行状态及其稳定性成为了一个重要的研究方向。
受电弓是一个极具非线性动力学特性的复杂系统，其运动状态与车体运动、弓杆、动力传递机构等多个因素密切相关，且这些因素之间还相互耦合。因此，受电弓的特性难以用传统的线性动力学模型描述，需要建立一个准确反映其运动状态的非线性动力学模型。这样可以为受电弓的稳定性控制、故障诊断等方面提供理论支持和技术基础。
二、研究目标及内容
本文的研究目标主要是探究受电弓非线性动力学模型的建立方法和适用范围，以及将此模型应用于实际的稳定性控制和故障诊断。
本研究的主要内容包括：
1.对受电弓的结构和运动特性进行探究和分析；
2.建立受电弓的非线性动力学模型，指出该模型的优势和具体特征；
3.总结其运动过程中的关键控制因素，确定其控制策略；
4.验证模型的可靠性、可行性、稳定性和适用性；
5.模型应用：利用建立的模型实现受电弓的故障检测和故障诊断，提高其稳定性，并利用模型中的控制策略进行一定程度的控制。
三、研究方法及技术路线
本文采用理论分析、模型建立以及仿真实验等方法进行研究。
技术路线如下：
1.对受电弓的结构和运动规律进行研究，明确其动力学特性和控制因素等；
2.基于非线性动力学理论，建立受电弓的非线性动力学模型，考虑车体运动、弓杆、动力传递机构等因素的影响；
3.对建立的模型进行仿真实验，验证其正确性和可行性；
4.基于模型，探究受电弓的故障诊断方法，并对一些故障进行仿真检测；
5.利用模型中的控制策略，进行受电弓的稳定性控制，在某些重要时间节点上验证其控制效果。
四、预期研究结果及意义
本文主要研究受电弓的非线性动力学建模和应用。预期可以得到以下研究成果：
1.建立受电弓的非线性动力学模型，掌握非线性动力学模型的建立和分析方法；
2.明确影响受电弓稳定性和故障的关键因素，建立相应的控制策略，为提高高速列车行驶的安全性、稳定性和运行效率提供一定的理论支持；
3.可以提供一些对受电弓进行故障检测和故障诊断的可行方法；
4.提高人们对受电弓非线性特性的认识和理解，推动我国高速列车系统的技术发展。
总之，本文的研究成果可以为高速列车充分发挥其运行效率与机能、提高列车安全性和检测与维护便捷性等诸多方面提供重要的技术支持，对实际工程开发具有一定的指导意义。