论文部分内容阅读
列车防滑控制系统是列车运行控制的一个重要组成部分,列车防滑控制算法设计得是否合理有效,直接影响到列车运行的安全性、舒适性、停车准确性等。同时,高速列车需要实现位置、速度的准确跟踪控制。本论文研究了高速列车自适应跟踪控制和防滑控制的综合控制方法。首先,研究了列车的粘着理论,根据轮轨之间的粘着机制,分析了粘着特性曲线粘着系数、速度和蠕滑率三者之间的关系,分析了高速列车的滑行过程的三个阶段,建立了粘着力的计算模型。其次,研究了列车在运行时所受到的运行阻力、相关不确定性变量、前后轮对之间的相互作用等因素。在此基础上,结合粘着力的计算模型,建立了列车动力学微分方程模型。设计了带遗忘因子的最小二乘递推估计算法,辨识列车运行过程中的不确定参数。该辨识结果输入到自适应控制器,以使列车的动力学模型辨识以及自适应控制更加可靠、准确。最后,设计了自适应控制器。该控制器基于Lyapunov稳定性的自适应控制设计方法,设计自适应律以及控制律,从而保证列车控制能够渐近稳定。不确定参数的辨识由自适应律和带遗忘因子的最小二乘递推估计综合得到,从而为最佳粘着系数确定和转矩控制提供准确的数据。应用Simulink中的S函数,实现被控对象建模、自适应控制器算法。在不同轨面上跟踪参考位移、速度轨线,表明了本论文所设计的自适应控制算法,可以避免时变参数的扰动,实现运行轨迹跟踪控制,提高高速列车防滑性能。