标本兼治解决“车轨共振”难题

悬浮导向控制、随机振动等技术瓶颈突破后，扫清了磁浮交通研制道路上的两大“拦路虎”，此后的研制应该不会出现更难的问题了吧。

然而在创新路上，技术难题总是相伴相随，决不以人的意志为转移。这不，随机振动问题刚刚解决，“车轨共振”又接踵而来。

试验线上，当磁浮车辆静止悬浮在某段轨道上，或慢速通过某段轨道时，轨道和磁浮列车的电磁铁会同时出现大幅振动的现象，轻则颠簸，重则“趴窝”。

车轨共振，是国际磁浮交通界公认的世界性难题。美国曾出现过刚建好的线路因车轨共振而无法运行的窘境。我国引进德国技术建造的上海浦东机场磁浮交通线，面对这一难题，只得采取加大水泥梁单位长度质量、加固改造轨道的方法来解决，这就使系统造价高出很多。

当时，国际上提出并普遍采用两种方法解决车轨共振问题：一是增加轨道刚度，这样做会使轨道显得笨重并增加系统造价；二是调节悬浮控制器的参数，但参数调节范围十分有限，有效性不能得到保证。

如何找到一个既能降低轨道造价，又能避免车轨耦合自激振动的方法是磁悬浮交通技术领域的一大难题。

“国产磁浮必须标本兼治，既要解决问题，又不能增加成本。”常教授说。为寻找车轨共振产生的原因和解决办法，团队派人到国外振动控制实验室学习深造。然而，对方却对相关原理守口如瓶，相关实验只许看，不能动也不能问，这算什么事啊！技术封锁嘛，这是西方国家惯用的伎俩。

“封锁吧，封锁七八年，中国什么问题都解决了！”中华人民共和国成立初期，面对西方国家对我实施的封锁与禁运，毛泽东以前所未有的胆识和气魄，告诉世人，已经站起来的中国人，是谁也封锁不了。

悬浮导向控制，是国外严密封锁的技术，我们不是突破掌握了吗？随机振动“幽灵”，不也被我们驱散了吗？车轨共振，我们一样能解决，而且要标本兼治。核心关键技术买不来、引不进，除了自主创新别无他路。

求人不如求自己，一场新的攻关战斗随即打响。

为了找到的“病根”，团队把铺平的轨道拆松，几十个人推着列车在204米的轨道上来回往返，测试、记录、分析、调试……每天吃过早饭就来到试验线，一干就是一整天。夜晚，实验室里灯火通明，大家夜以继日，为解决车轨共振寻找良方。

参与攻关的年轻博士周丹峰，从小爱好无线电，他经过仔细观察和分析发现，车轨耦合振动与无线电调谐振荡的原理有相似之处，认为可以作为解决这一难题的思路。他的想法得到常文森教授的鼓励，在李杰、张锟、罗昆等团队专家指导下，尝试着用无线电调谐原理对车轨振动进行“调理”，但效果欠佳。

一天，周丹峰博士的鼻炎犯了，为了不影响攻关，他希望快点好起来，就擅自加大了服药剂量。超剂量的服药效果很明显，鼻炎很快就好了。医生知道后提醒周丹峰，这样做药效是明显，但对身体有副作用。听了医生的话，日夜为车轨共振困扰的周丹峰立刻产生了联想：解决车轨共振难题也可以来一剂“猛药”，只是要尽量避免副作用，既要产生好的疗效，又不能伤了“元气”。他思考一番后决定对悬浮控制系统来一次彻底的“大手术”。

这个“大手术”，就是改变“头疼医头、脚疼医脚”的传统思维方式，运用系统工程理念，对悬浮控制系统及算法进行全面“解剖”，找到症结，切除“病灶”，达到标本兼治的效果。

常文森教授等专家听了周丹峰的想法后，觉得有几分道理，按他提出的思路，集思广益制订出了新技术攻关方案。他们将车辆与轨道看成是一个大系统，在硬件不做大的改变条件下，进一步优化悬浮控制系统，再将抑制振动算法嵌入其中，然后通过试验慢慢进行“调理”，消除车轨共振的“病灶”和“细菌”。

这是典型的“中西医结合疗法”。对悬浮控制系统及算法进行全面“解剖”的“大手术”，可算作西医治疗；嵌入抑制振动算法进行“调理”，类似于中医的服药。

也真是服了这些专家们，为了攻克一项技术难题，连中西医治疗理论都用上了。还别说，经过如此这般的“手术”加“调理”，疗效奇迹般地产生了——车轨共振这一“疑难杂症”，像遇到了“神医”一样，奇迹般“康复”了，不仅开启了解决困扰国际磁浮界世界性难题的新途径，还促进了国产磁浮列车的数字化悬浮控制技术的飞跃。

此后，他们将这一成果运用于上海高速磁悬浮试验线上，效果明显优于德国的改进系统，证明我们抑制车轨共振的方法取得重大突破。