存在扰动和时滞的高速列车自适应制动控制
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谭畅(1982—),女,副教授,博士,研究方向为轨道交通运行优化控制。E-mail:lovetanchang@163.com。

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中图分类号:

U268;TP273

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(62003138,U2034211);江西省自然科学基金项目(20202BAB202021);江西省研究生创新专项资金项目(YC2020-S305)


Adaptive Braking Control for High-Speed Trains with Disturbances and Time Delays
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    摘要:

    为了保障高速列车的安全可靠运行,文章以存在未知扰动和输入时滞的高速列车制动系统为被控对象,设计了新的高速列车制动系统模型参考自适应控制策略,实现了对给定速度曲线的渐近跟踪。 首先,通过分析高速列车制动系统的原理和动态特性,建立了存在扰动和时滞的高速列车制动系统状态空间模型;其次,充分利用模型参考自适应控制善于处理系统不确定性和外界扰动的能力,结合状态预测,设计了状态反馈控制器,使其在存在未知扰动和输入时滞时仍能实现对给定速度曲线的渐近跟踪;最后基于 CRH380AL 型高速列车在济南—青岛段的数据开展仿真验证,仿真结果表明文章设计的高速列车制动控制系统具有理想的稳定和渐近跟踪特性,能克服未知参数和有界扰动的影响,具有良好的鲁棒性。

    Abstract:

    To ensure the safe and reliable operation of high -speed trains, this paper develops a new adaptive control scheme for the braking system of high-speed trains with unknown disturbances and input time delays, which realizes the asymptotic tracking of given speed curve. By analyzing the principle and dynamic characteristics of braking systems, a state space model of high-speed trains with disturbances and input time delays is established. A state feedback control law is designed based on state prediction and the capacity of model reference adaptive control to deal with system uncertainties and disturbances, thus realzing the asymptotic tracking of given speed curve in presence of unknown disturbances and input time delays. The data in Jinan-Qingdao section of CRH380AL type of high-speed trains are used for simulation study. Simulation results show the desired stability, tracking performance, and robustness in dealing with unknown parameters and bounded disturbance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

谭畅,李毅清,杨辉.存在扰动和时滞的高速列车自适应制动控制[J].华东交通大学学报,2021,38(4):64-71.

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  • 在线发布日期: 2021-09-13
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