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题名跟踪性能约束下的非线性列车无模型控制
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作者
宋家成
张雅楠
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机构
西北农林科技大学机械与电子工程学院
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出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第11期2309-2316,2351,共9页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2021YFA1000303)
陕西省重点研发计划资助项目(2025NC-YBXM-208,2025NC-YBXM-214)
+1 种基金
陕西省博士后资助项目(2023BSHYDZZ63)
西北农林科技大学科研启动资助项目(Z1090122053,Z1090124102).
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文摘
针对难以精确建模且具有允许速度约束及安全间距约束的非线性列车控制问题,提出列车自动运行无模型控制方法.构建跟踪性能函数,将允许速度约束及安全间距约束转换为具有允许演化范围的速度误差或距离误差控制问题,设计仅基于速度和距离的无模型反馈控制算法,无需列车模型的非线性项.考虑到所提出的速度/距离控制器构建的闭环系统会导致非凸解,构建基于Carathéodory函数的闭环系统,解析闭环系统解的存在性、控制目标的可实现性以及控制输入的有界性和连续性,实现控制系统的稳定性证明.将所设计的算法应用于CRH2-A,设定随机和紧急2种情况.仿真结果表明,利用所设计的控制方法,可以在距离前方列车较远时实现期望速度性能的控制,在接近前方列车或目标点时实现安全距离的精准控制.
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关键词
列车自动驾驶
非线性列车控制
无模型控制
跟踪性能约束
列车速度跟踪控制
列车安全间距控制
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Keywords
automatic train operation
nonlinear train control
model-free control
tracking performance constraint
train speed tracking control
train safety distance control
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分类号
U284
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
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