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题名基于数据驱动的磁悬浮列车悬浮系统参数辨识及控制
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作者
陈琛
徐俊起
王文
李红梅
宋一锋
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机构
同济大学高速磁浮运载技术全国重点实验室
同济大学交通学院
同济大学磁浮交通工程技术研究中心
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学研究发展中心
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出处
《铁道学报》
北大核心
2025年第7期40-51,共12页
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基金
国家自然科学基金(52232013)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2024T005)。
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文摘
悬浮系统是保证磁悬浮列车无接触运行的关键设备之一,在强受扰工况下存在难以及时响应气隙变化而发生“砸轨”或“掉点”的风险,因此有必要对其进行实时监测和控制优化。以单电磁铁悬浮系统为研究对象,构建基于电流控制的二阶机理模型;以中低速磁悬浮车单点悬浮试验台为试验基础,设计PID控制器实现闭环反馈控制,利用实时仿真系统dSPACE采集运行数据对试验台关键参数辨识,并通过仿真对比经典最小二乘法与三类改进粒子群优化方案;引入强化Q学习方法设计自适应悬浮控制器,应用Bellman最优跟踪控制方程对闭环运行数据进行实时评估,以评估矩阵改进控制参数。基于值迭代(VI)策略循环评估和改进步骤,直至收敛于最优控制律。研究结果表明,基于线性变化加速因子的PSO辨识结果最准确。应用此方案辨识试验台参数,并搭建其对应的精准仿真模型,可用于可靠控制器设计。仿真及试验结果表明:所设计的PID-QL控制算法在空载、加载800 N和加载1 600 N工况下比PID抗扰性更强。
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关键词
磁悬浮列车
悬浮控制系统
数据驱动
PSO
pid-ql
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Keywords
maglev train
levitation control system
data-driven
PSO
pid-ql
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
U237
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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