中国高速铁路发展迅速,其可靠性、快速性、经济和舒适性等优势给人们出行带来极大的方便。但高速列车在高速行驶尤其在通过隧道时,会产生剧烈的车外隧道压力波动,车外压力波通过车体缝隙和列车空调换气系统进入到车内,从而带来车内乘客气压舒适性问题,因此随着高速铁路隧道的增多及高速列车速度的不断提高,车内气压舒适性问题成为目前研究的热点。本文为方便研究高速列车通过隧道时车内气压舒适性问题,而设计动车组隧道压力波模拟系统,其能够在实验室内对单节车厢进行车内外压力波的分别加载,从而模拟出列车真实运行工况。本文设计的隧道压力波模拟系统,为研究动车组车内外压力传递关系,空调通风系统风道结构、阻尼和控制策略对车外压力的抑制问题上带来方便,同时可利用此系统来研究车内压力与人耳舒适性的研究。系统包含正压罐、负压罐和加载罐三个压力罐,其中在加载罐内形成车外隧道压力波,并通过与试验车体空调换气系统的新风口和废排口相连,用以模拟列车通过隧道时的车外压力环境。正/负压罐则与试验车体直接相连,可为试验车体进行车内压力的加载,用以模拟列车真实运行中的车内压力波。本文首先根据设计系统期望加载的隧道压力波波形、幅值和变化率等要求,设计了动车组隧道压力波模拟系统总体方案,并对系统工作原理进行了分析。随后根据系统加载的压力波变化率要求,利用质量守恒定律和理想气体状态方程实现系统流量需求的分析和计算,并根据压力容器的相关设计标准计算出正/负压罐、加载罐和相应管路的尺寸和厚度。之后通过ANSYS软件对三个压力罐进行应力应变分析,确保压力罐满足安全需求以及工作过程中的变形量对波形的加载无过大影响。最后对系统主要元器件进行选型,在风机选型时,考虑到阀门开度与流量系数关系对系统中压力传递的影响,因此基于阀门开度与流量系数关系,建立风机风量和系统压力变化模型,对系统计算的理论流量需求进行仿真验证,并最终确定风机的型号。系统控制仿真方面,在AMESim中建立了隧道压力波模拟系统的物理模型,在Simulink中搭建迭代学习控制算法,实现两者的联合仿真。针对车外隧道压力波的模拟加载,对比了三种迭代学习律的控制效果,通过仿真结果得出:带有遗忘因子的开闭环高阶迭代学习律具有更快的收敛速度,控制精度更高,控制效果更为平滑。算法学习速度方面,对比了带有遗忘因子的开环一阶、闭环一阶、开闭环二阶和开闭环三阶ILC在本文隧道压力波模拟系统中对参考压力波的学习速度,得到闭环学习速度要优于开环,并且随着算法阶数的增加学习速度也逐渐增加。最后,验证了遗忘因子开闭环三阶ILC对车尾车外隧道压力波也有较好的跟踪效果。