Published April 30, 2020 | Version v1
Publication Open

Extended Kalman filter for estimation of contact forces at wheel-rail interface

Creators

  • 1. Mehran University of Engineering and Technology
  • 2. DHA Suffa University

Description

The wheel-track interface is the most significant part in the railway dynamics because the forces produced at wheel-track interface governs the dynamic behavior of entire vehicle.This contact force is complex and highly non-linear function of creep and affected with other railway vehicle parameters.The real knowledge of creep force is necessary for reliable and safe railway vehicle operation.This paper proposed model-based estimation technique to estimate non-linear wheelset dynamics.In this paper, non-linear railway wheelset is modeled and estimated using Extended Kalman Filter (EKF).Both wheelset model and EKF are developed and simulated in Simulink/MATLAB.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

واجهة مسار العجلة هي الجزء الأكثر أهمية في ديناميكيات السكك الحديدية لأن القوى المنتجة في واجهة مسار العجلة تتحكم في السلوك الديناميكي للمركبة بأكملها. قوة التلامس هذه معقدة وغير خطية للغاية لوظيفة الزحف وتتأثر بمعلمات مركبات السكك الحديدية الأخرى. المعرفة الحقيقية لقوة الزحف ضرورية لتشغيل مركبات السكك الحديدية بشكل موثوق وآمن. هذه التقنية المقترحة على أساس النموذج لتقدير ديناميكيات مجموعة العجلات غير الخطية. في هذه الورقة، يتم نمذجة مجموعة عجلات السكك الحديدية غير الخطية وتقديرها باستخدام مرشح كالمان الممتد (EKF). يتم تطوير ومحاكاة كل من نموذج مجموعة العجلات و EKF في Simulink/MATLAB.

Translated Description (French)

L'interface roue-voie est la partie la plus importante de la dynamique ferroviaire car les forces produites à l'interface roue-voie régissent le comportement dynamique de l'ensemble du véhicule. Cette force de contact est une fonction complexe et hautement non linéaire du fluage et affectée par d'autres paramètres du véhicule ferroviaire. La connaissance réelle de la force de fluage est nécessaire pour un fonctionnement fiable et sûr du véhicule ferroviaire. Ce document propose une technique d'estimation basée sur un modèle pour estimer la dynamique non linéaire de l'essieu monté. Dans ce document, l'essieu monté non linéaire est modélisé et estimé à l'aide du filtre de Kalman étendu (EKF). Le modèle d'essieu monté et l'EKF sont développés et simulés dans Simulink/Matlab.

Translated Description (Spanish)

La interfaz rueda-pista es la parte más importante de la dinámica ferroviaria porque las fuerzas producidas en la interfaz rueda-pista gobiernan el comportamiento dinámico de todo el vehículo. Esta fuerza de contacto es una función compleja y altamente no lineal de la fluencia y se ve afectada por otros parámetros del vehículo ferroviario. El conocimiento real de la fuerza de fluencia es necesario para una operación confiable y segura del vehículo ferroviario. Este documento propone una técnica de estimación basada en modelos para estimar la dinámica no lineal del juego de ruedas. En este documento, el juego de ruedas ferroviarias no lineales se modela y estima utilizando el filtro Kalman extendido (EKF). Tanto el modelo de juego de ruedas como el EKF se desarrollan y simulan en Simulink/MATLAB.

Files

16_ee_3c-tecno_abril-2020-1.pdf.pdf

Files (6.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:56da4efd578dcd23580f28d95b134786
6.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مرشح كالمان الممتد لتقدير قوى التلامس في واجهة سكة العجلة
Translated title (French)
Filtre de Kalman étendu pour l'estimation des forces de contact à l'interface roue-rail
Translated title (Spanish)
Filtro Kalman extendido para la estimación de las fuerzas de contacto en la interfaz rueda-carril

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3021490791
DOI
10.17993/3ctecno.2020.specialissue5.279-301

Is supplement to
https://openalex.org/W4300640027 (Other)
https://openalex.org/W2674597762 (Other)
https://openalex.org/W2562855176 (Other)
https://openalex.org/W2328410657 (Other)
https://openalex.org/W2258371975 (Other)
https://openalex.org/W2162299404 (Other)
https://openalex.org/W2103062922 (Other)
https://openalex.org/W2064665624 (Other)
https://openalex.org/W1601369057 (Other)
https://openalex.org/W1506303183 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1598507378
  • https://openalex.org/W1970484088
  • https://openalex.org/W1981621454
  • https://openalex.org/W1991043264
  • https://openalex.org/W2011920599
  • https://openalex.org/W2014776387
  • https://openalex.org/W2020893196
  • https://openalex.org/W2036905136
  • https://openalex.org/W2057192577
  • https://openalex.org/W2071710082
  • https://openalex.org/W2106969519
  • https://openalex.org/W2204292904
  • https://openalex.org/W2237108458
  • https://openalex.org/W2342395011
  • https://openalex.org/W2559086134
  • https://openalex.org/W2588061105
  • https://openalex.org/W2780993694
  • https://openalex.org/W2975461012
  • https://openalex.org/W3021490791