РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ ПОБУДОВИ МОДЕЛІ ДИНАМІКИ ВАГОНА МАГЛЕВ ПОЇЗДА

  • В. О. Поляков Інститут транспортних систем і технологій Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-4957-8028
  • С. Ю. Пославський Інститут транспортних систем і технологій Національної академії наук України https://orcid.org/0009-0007-8972-5823
Ключові слова: маглев поїзд, модель руху, розрахункова схема, опорне тіло, структурна матриця, тензорні методи, згортка

Анотація

Основними вимогами до моделі системної динаміки є: актуальність, результативність, достовірність, економічність, системність, оглядність, інформаційність. Найбільшою мірою таким вимогам відповідають моделі, які отримують тензорними методами. Характер задач, при вирішенні яких передбачається використовувати методику, що розробляється, а також структури їх об'єктів дослідження свідчать про те, що в якості їхніх розрахункових схем можуть бути прийняті агрегати механічних і електромагнітних інерційних елементів, які взаємодіють через елементи податливі. У якості мети дослідження було обрано подальший розвиток методики тензорного моделювання рухів маглев поїздів, на прикладі їхнього вагона, з урахуванням наявності у ньому детермінуючих руху – механічних і електромагнітних – елементів. До об'єднання в агрегат, що приймається як розрахункова схема об'єкта розгляду, опорні елементи цієї схеми нічим не з'єднані, їх рухи нічим не обмежені. Після сполучення, на рухи елементів накладаються обмеження, які відображаються рівняннями зв'яів. Структура агрегату описується його структурною матрицею. Розрахункова схема вагона є агрегатом ідеальних інерційних елементів, з'єднаних згідно зі структурною матрицею. Рухи як відокремленого опорного тіла, та і їх несполученого конгломерату описуються тензорними рівняннями. Для урахування структури розрахункової схеми, рівняння, що описують рухи незв'язаної сукупності опорних тіл, згортаються зі структурною матрицею агрегату. Результуюча модель динаміки вагона – також тензорна і може бути легко перетворена до іншої структури сполучення шляхом згортки з матрицею переходу від попередньої структури сполучення опорних тіл до наступної. Основою побудови моделі руху вагона є рівняння, що описують динаміку опорних тіл, а також структурна матриця агрегату, яка відображає його структуру. Така модель відповідає вимогам холістичного врахування як параметричної, так і структурної організації об'єкта, що розглядається. Розроблювана методика її побудови може з успіхом використовуватися під час досліджень зазначеного типу поїздів.

Посилання

1. Schneider1 G., Schmid1 P., Kargl1 A., Liang X., Dign F. & Eberhard1 P. Simulation of a High-Speed Maglev Train on an Elastic Guideway of Infinite Length MAGLEV. 25th International Conference on Magnetically Levitated Systems and Linear Drives. 2022. URL: https://elib.uni-stuttgart.de/server/api/core/bitstreams/c26533d5-e4f3-427a-807b-4e0769eb0878/content
2. Zhiqiang L., Yun L., Xu W. On maglev train automatic operation control system ba sed on a uto-disturbance-rejection co ntrol algorithm. 27th Chinese Control Conference. IEEE. 2008. P. 681–685. DOI:10.1109/ CHICC.2008.4605180
3. Guodong W., Lei Y., Lianchuan M. Model-based Simulation and Verification o n Typical Function Scenes of High-Speed Maglev Vehicle Operation Control System. Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2020. № 1654 (1). P. 12–19. URL: https://iopscience.iop.org/issue/1742-6596/1654/1
4. Zou Z., Zheng M., Lu Q. Modeling and Simulation of Traction Power Supply System for High-Speed Maglev Train. World Electr. Veh. J. 2022. № 13(5). URL: https://doi.org/10.3390/wevj13050082
5. Ying Z., Enwei J., Yongjun L., Hengxin L. Train operation simulation and capacity analysis for a high-speed maglev station Lianbo Deng. IET Intelligent Transport Systems. 2024. URL: https://doi.org/10.1049/itr2.12607
6. Li X., Liu A., Yu M., Yang S., Shao Q., Lei T. Hardware-in-loop simulation of high vehicle based on Hi Gale. Proceedings V. 136559. Second Internationale Conference on Electronics, Electrical and Control Systems (EECS 2025). 1365920. 2025. URL: https://doi.org/10.1117/12.3070680.
7. Поляков В. А., Хачапуридзе Н. М. Моделирование относительного движения магнитолевитирующего поезда. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені акад. В. Лазаряна.2006. № 14. С. 146-151.
8. Поляков В. А., Хачапуридзе Н. М. Тензорное моделирование движения магнитолевитирующего поезда относительно пути. Вестн. ХНТУ. 2007. № 2 (28). С. 265–270.
9. Sinje J. L. Tensor Methods in Dynamics. Toronto: University of Toronto Press. Department of Applied Mathematics. 1936. 43 p.
10. Schilirò D. Structural change and models of structural analysis: theories, principles and methods. MPRA Paper No. 41817. URL: https://mpra.ub.uni-muenchen.de/41817/
11. Uklejewski R., Krakowski M. Electromechanical Analogies for the.Theory of Consolidation. Engineering Transactions. 1982. V. 30(3-4). P. 317–326. URL: https://et.ippt.pan.pl/index.php/et/article/view/1982
12. Діннік О. Н. Курс теоретичної механіки. Ч. 2. Динаміка. Дніропетровськ: ДВОУ Техвидав. 1931. 148 с.
13. Кільчевський М. О.,Нечипоренко Г. Д., Шальда Л. М. Основи аналітичної механіки. Київ: Наук. Думка. 1975. 220 с.
14. Needham T. Visual differential Geometry and Forms. Princeton University Press. 2021. 531 p. URL: https://agorism.dev/book/math/diff-geom/Visual%20Differential%20Geometry%20and%20Forms%3A%20A%20 Mathematical%20Drama%20in%20Five%20Acts%20by%20Tristan%20Needham.pdf
Опубліковано
2025-12-30
Як цитувати
Поляков, В. О., & Пославський, С. Ю. (2025). РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ ПОБУДОВИ МОДЕЛІ ДИНАМІКИ ВАГОНА МАГЛЕВ ПОЇЗДА. Системи та технології, 70(2), 318-324. https://doi.org/10.32782/2521-6643-2025-2-70.36
Розділ
МАШИНОБУДУВАННЯ (ЗА СПЕЦІАЛІЗАЦІЯМИ)