基于自适应终端滑模控制的城轨列车精确停车算法
2016-05-07王青元冯晓云张彦栋
铁道学报 2016年2期
王青元,吴 鹏,冯晓云,张彦栋
(西南交通大学 电气工程学院,四川 成都 610031)
精确停车是城轨列车自动驾驶(ATO)系统的关键技术之一,其精度通常要求在±30 cm之内。精确停车能保证城轨交通系统的高效率运行。若列车停站不准确,不仅影响乘客的上下车,而且会造成列车晚点等诸多问题。因此,研究城轨列车精确停车算法具有重要意义[1]。
文献[2]设计模糊控制器,基于已知线路数据,实现有限离散级位下城轨列车的自动停车控制。文献[3]分析了城轨列车制动系统的构成特性,提出适合控制器设计的制动系统模型。该模型能够较好描述城轨列车制动系统的动态特性,并且基于该模型的自动停车控制系统在实验中也取得了满意的性能。基于此,文献[4,5]分别运用LQR和模糊PID控制,实现了列车在平直道的精确停车控制。但是上述控制器在设计的过程中,需要事先得知模型的准确参数,然而列车的设备包括制动系统等出现磨损和老化是不可避免的,这使得列车制动模型参数会发生变化。文献[6]引入了自适应控制,较好地克服了模型参数不确定性所带来的控制失准,但是其处理线路附加阻力的方式具有一定的局限性,面对线路变坡点时,切换过于频繁。在列车运行过程中,应尽可能的减少控制信号的切换,这样不仅降低制动系统设备的磨损,又能降低列车运行时的冲击度,提高旅客乘坐的舒适性。文献[7]为了克服自适应控制引起的控制输入频繁切换问题,进行了辅助系统的设计,平滑处理了变坡点的控制。……
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