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铁道学报2025年第07期:基于数据驱动和代理模型的高速磁悬浮车轨耦合系统参数灵敏度量化分析方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:梁仕;顾铮昊;窦峰山;龙志强;

单位:国防科技大学智能科学学院;国防科技大学装备状态感知与敏捷保障全国重点实验室;

摘要:为有效辨识高速磁悬浮列车车轨耦合系统的关键参数,优化参数设计,亟需一种对参数灵敏度进行量化分析的方法。因此,针对参数量纲异构、时变响应全局评价困难以及传统灵敏度分析方法依赖显式函数关系的局限性,提出一种融合动态性能指标与数据驱动的改进Sobol全局灵敏度分析方法。该方法首先通过IAE、ISE、ITAE和ITSE四类时域积分指标将悬浮间隙的时变响应转化为标量化特征,消除量纲差异并整合系统动态行为的全局信息;继而利用支持向量机代理模型构建参数空间与性能指标间的隐式映射关系,突破传统方法对显式函数方程的依赖;在此基础上,结合蒙特卡罗抽样与方差分解理论,量化多参数耦合作用下各变量对系统响应方差的贡献率,实现关键参数的灵敏度排序与影响机理解析。通过“动态特征集成—代理模型逼近—方差贡献解析”的技术路径,在显著降低计算成本的同时,分析复杂参数交互效应对车轨耦合系统动态行为的影响机制,能够为工程参数优化提供理论依据。

关键词:高速磁悬浮;;车轨耦合系统;;性能评价指标;;Sobol参数灵敏度分析

基金资助:国家自然科学基金(52332011,52232013)