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高速列车双自适应广义预测控制方法
  • ISSN号:1001-4632
  • 期刊名称:中国铁道科学
  • 时间:2015.11.15
  • 页码:120-127
  • 分类:U284.482[交通运输工程—交通信息工程及控制;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]南昌大学机电工程学院,江西南昌330031, [2]华东交通大学电气与电子工程学院,江西南昌330013, [3]济南铁路局总工程师室,山东济南250001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51565012,61164013,51468021);国家自然科学基金—高铁基金联合资助项目(U1334211); 江西省自然科学基金资助项目(20151BAB207045)
  • 相关项目:高速动车组模型辨识与多目标优化控制策略研究
中文摘要:

针对单一广义预测控制器在控制过程中只修改模型参数而不修改控制器参数,导致列车在启动和制动阶段控制效果较差这一问题,采用双自适应广义预测控制方法,设计高速列车双自适应广义预测控制器实现对高速列车运行过程的自动控制。该控制器采用具有可变遗忘因子的递推最小二乘法实时辨识列车运行过程模型的参数,根据辨识得到的模型参数自适应建模且修正控制器的调优参数,进而计算出高速列车需要施加的牵引/制动力,并设计确保控制器稳定的监督机制,实现高速列车对给定速度的高精度跟踪。仿真结果表明:双自适应广义预测控制器对给定速度和位移均有高精度的跟踪能力,在遇到未知干扰时仍能确保列车安全、稳定地运行,其控制效果明显优于单一自适应控制器。

英文摘要:

Single generalized predictive controller only modified model parameters without modifying controller parameters in control process, which led to poor control effect in train starting and braking phases. A dual adaptive generalized predictive controller (DA-GPC) was designed to realize the automatic control for the operation process of high speed train by using double adaptive generalized predictive control method. The recursive least square method with variable forgetting factor was adopted to real-time identify model parameters in train operation process. Adaptive modeling was carried through via the identified model parameters and the tuning parameters of controller were corrected. Then the applied traction/ braking force of high speed train was worked out. The supervision mechanism was designed to ensure controller stability and achieve high precision tracking for a given speed of high speed train. Simulation results show that the DA-GPC owns high precision tracking ability for a given speed and displacement. In the face of unknown disturbance, it still can ensure safe and stable train operation, and the control effect of the proposed controller is obviously superior to that of single adaptive controller.

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期刊信息
  • 《中国铁道科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国铁路总公司
  • 主办单位:铁道科学研究院
  • 主编:阳建鸣
  • 地址:北京海淀区大柳树路2号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zgtdkx@rails.cn
  • 电话:010-51849013 5849003
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-4632
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2480/U
  • 邮发代号:82-776
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:15268