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城市轨道交通是城市公共交通体系中非常重要的一部分。随着我国城市化的飞速发展，城市轨道交通也在蓬勃发展。低地板面轻轨车辆由于上下客十分方便、快捷，更是受到乘客的欢迎。
降低车轴的高度时实现低地板面车辆的关键，采用独立车轮可以有效的解决这一问题。将传统轮对的左右车轮解耦，使它们独立地绕车轴旋转是实现独立车轮的方法。由于车轴不再旋转，因此可以将车轴制成弯曲的形状，甚至可以取消车轴，以此降低车轴的高度。
由于独立车轮理论上不存在纵向蠕滑力，缺乏由纵向蠕滑力产生的导向力矩，因而独立车轮独立轮对在曲线上冲角较大，磨耗严重，容易发生轮缘贴靠，这也是独立轮对最大的缺点。
要改善独立轮对的曲线通过性能，可以加入迫导向机构或是反馈控制系统来帮助导向。迫导向技术利用车体和转向架之间的连杆机构使前后轮对处于径向位置，或是利用相邻车体间的夹角使轮对处于径向位置。但是迫导向技术也不能使轮对或转向架在通过曲线时趋于最佳位置。
采用主动导向技术，能够大幅度提高独立轮对的导向能力，可以使车辆通过很小半径的曲线，很好地解决独立轮对的导向问题，是实现独立轮对低地板轻轨车辆的有效途径。
本文从理论上分析了车辆过曲线时相邻车体间的夹角，同时还考虑了相邻车体间的夹角信号中混入了噪声信号，并以此作为反馈信号。为了过滤噪声信号，本文分别设计了模拟滤波器、FIR数字滤波器，IIR数字滤波器，根据不同滤波器的滤波效果，选择合适的滤波器。为了获得更好的滤波效果，本文还使用了其他一些滤波算法。
本文建立了线性化的车体横向动力学模型，模型中考虑了曲率，超高角等非线性因素。在此基础上，研究了采用相邻车体间夹角作为反馈量的独立轮主动导向控制方式，分析了采用该控制方式的控制效果。为了优化控制性能，本文分析了车辆运行速度、圆曲线半径以及控制增益对控制效果的影响。
本文最后根据系统总体性能要求，选取了执行电机，电机驱动器，角度传感器，运动控制器以及传动机构等运动控制系统的部件。