题名 重载列车离散积分终端滑模预测控制
1
作者
李中奇 孙鹏昕 杨辉 周靓
机构
华东交通大学电气与自动化工程学院 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
出处
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第2期235-244,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61991404,52162048,62003138) 国家重点研发计划重点专项项目(2020YFB1713703) 江西省主要学科学术和技术带头人培养计划项目(20213BCJ22002)资助。
文摘
针对重载列车运行环境复杂多变导致的传统控制方法跟踪误差较大的问题,提出了一种新型的离散积分终端滑模预测控制方案,该方案设计了一种基于自适应切换控制的离散积分终端滑模控制律,为提高重载列车系统跟踪精度,将模型预测控制与离散积分终端滑模控制相结合并推导出离散积分终端滑模预测控制方案.并且还对重载列车多输入多输出系统的未知扰动、系统离散化误差进行了延时估计,进一步提升了模型的精度和算法的控制精度.仿真结果表明,本文提出的控制方法质点1速度跟踪误差在±0.2 km/h以内,各质点控制力变化平稳且小于对比方案.
关键词
重载列车 离散积分终端滑模控制 模型预测控制 自适应控制 速度跟踪
Keywords
heavy haul trains discrete integral terminal sliding mode control model predictive controladaptive control speed tracking
分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于双滑模控制器的开关磁阻电机调速策略
被引量：6
2
作者
任萍 朱景伟 赵燕 刘银萍 荆哲 张书宽
机构
大连海事大学船舶电气工程学院 特种电机与高压电器教育部重点实验室(沈阳工业大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第11期4501-4512,I0028,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52377037) 特种电机与高压电器教育部重点实验室(沈阳工业大学)开放课题(KFKT202209) 大连海事大学优秀博士学位论文培育项目(2022YBPY005)。
文摘
针对开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)传统滑模控制方法响应速度慢、抖振大且鲁棒性差的问题,该文提出一种基于双滑模控制器的开关磁阻电机调速策略。首先,设计全局积分滑模速度控制器(global integral sliding model speed controller,GISMSC),消除系统到达滑模面的过程,提高响应速度和鲁棒性,并通过改进趋近律来减小滑模抖振;其次,设计扰动滑模观测器(disturbance sliding mode observer,DSMO),对负载和未知扰动进行观测,并前馈补偿至全局积分滑模速度控制器中,进而复合构成双滑模速度控制器,并将其作为速度外环与模型预测控制(model predictive control,MPC)相结合,减小转矩脉动的同时提升其调速性能;最后,仿真和实验考虑到转速和负载突变以及电机参数失配等情况,结果表明,所提方法不仅提高了系统调速性能,减小了转矩脉动,而且克服了电机内部参数变化和外部扰动的影响,使系统具备更强鲁棒性。
关键词
开关磁阻电机 全局积分滑模速度控制器 扰动滑模观测器 模型预测控制
Keywords
switched reluctance motor(SRM) global integral sliding model speed controller (gismsc )disturbance sliding mode observer(DSMO) model predictive control(MPC)
分类号
TM352
[电气工程—电机]
题名 高速动车组数据驱动无模型自适应积分滑模预测控制
被引量：5
3
作者
李中奇 周靓 杨辉
机构
华东交通大学电气与自动化工程学院 轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室
出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期194-210,共17页
基金
国家自然科学基金(61991404,52162048,62003138) 江西省主要学科学术和技术带头人培养项目(20213BCJ22002) 流程工业综合自动化国家重点实验室开放基金(2022-KF-21-03)资助。
文摘
同许多复杂系统一样,动车组(Electric multiple unit,EMU)运行过程也具有多变量、强耦合以及非线性等特性,这严重影响着列控系统的性能.针对包含外部扰动的动车组自动驾驶系统,提出一种新型的多输入多输出(Multi-input-multi-output,MIMO)数据驱动积分滑模预测控制(Integral sliding mode predictive control,ISMPC)算法.首先,该算法基于与动车组运行过程等效的全格式动态线性化(Full format dynamic linearization,FFDL)数据模型,设计一种离散积分滑模控制(Integral sliding mode control,ISMC)律.为了使系统能够获得更高的输出跟踪误差精度,利用模型预测控制(Model predictive control,MPC)代替ISMC的切换控制,进一步推导出ISMPC算法.同时,通过对FFDL数据模型的未知扰动、参数误差等不确定项进行延时估计,提升了算法的控制性能和对系统的等价描述程度.在提供两种算法的稳定性证明分析之后,以实验室配备的CRH380A型动车组仿真实验台对提出的ISMC和ISMPC算法进行仿真测试,并与其他方法进行对比,仿真结果表明ISMPC算法控制性能较好,动车组各动力单元速度跟踪误差均在±0.132 km/h以内,满足列车的跟踪精度需求;控制力和加速度分别在[-52 kN,42 kN]和±0.9249 m/s2以内且变化平稳.
关键词
列车自动驾驶 数据驱动控制 速度跟踪 积分滑模控制 模型预测控制 全格式数据模型
Keywords
Train automatic driving data-driven control speed trackingintegral sliding mode control(ISMC)model predictive control(MPC)full format data model
分类号
U266
[机械工程—车辆工程]
U284.48
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 基于积分滑模的高速磁悬浮列车谐波电流抑制策略
被引量：4
4
作者
曹学谦 葛琼璇 朱进权 赵牧天 王晓新
机构
中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 中国科学院大学
出处
《电工技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第22期5817-5825,5861,共10页
基金
国家重点研发计划高速磁浮交通系统关键技术研究课题资助项目(2016YFB1200602-19)。
文摘
高速磁悬浮列车采用长定子直线同步电机驱动,列车运行时电机定子相电流存在大量的谐波,这将影响列车的牵引控制性能并造成牵引力波动。该文针对谐波含量较高的5次和7次谐波电流推导双端供电模式下长定子直线同步电机的谐波电压数学模型,通过坐标变换与低通滤波的方式提取出谐波电流,设计基于积分滑模的谐波控制器,并在控制系统中增添谐波电流环,从而抑制电机定子电流中的5次和7次谐波分量。最后,对所提出的控制策略与传统谐波抑制策略分别进行硬件在环实验,通过对实验结果进行对比,证明所提出的策略具有更强的谐波抑制能力。
关键词
高速磁悬浮列车 双端供电 谐波抑制 坐标变换 谐波电压模型 积分滑模控制
Keywords
High-speed maglev double feed mode harmonic suppression coordinate trans-formation harmonic voltage model integral sliding mode control
分类号
TM359.4
[电气工程—电机]
题名 基于融合误差的直驱H型平台自适应全局滑模轮廓控制
被引量：14
5
作者
张康 王丽梅
机构
沈阳工业大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第16期5337-5344,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51875366)。
文摘
针对直驱H型平台在跟踪非线性轨迹时,同步误差及系统负载变化影响轮廓跟踪精度的问题,提出一种基于融合误差的滑模轮廓控制器与最优位置控制器相结合的控制策略。将并联轴位置不同步引起的横梁(X轴)偏转角定义为等效同步误差。基于等效误差模型,构建适用于H型平台轮廓控制的融合误差模型,并以融合误差为状态变量设计自适应全局滑模轮廓控制器,在消除同步误差影响的同时,抑制负载变化对轮廓控制精度的影响。通过最优系统频域因子分解求解位置控制器的参数,提高单轴伺服系统的动态响应性能,减少位置超调量。最后,实验结果验证了所提出的控制策略能有效减小直驱H型平台伺服系统的轮廓误差和同步误差,增强系统的鲁棒性。
关键词
直驱H型平台 融合误差模型 轮廓误差 自适应全局滑模控制 最优控制器
Keywords
direct drive H-type platform integrated error model contour error adaptive global sliding mode control optimal controller
分类号
TM359
[电气工程—电机]
题名 高速动车组分布式全局快速终端滑模控制策略
被引量：5
6
作者
李中奇 唐博伟 杨辉 黄琳静
机构
华东交通大学电气与自动化工程学院 江西省先进控制与优化重点实验室
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期41-50,共10页
基金
国家自然科学基金(52162048,61991404)。
文摘
速度跟踪控制是高速动车组自动驾驶的关键技术之一。通过分析列车运行过程的动力学关系,将车钩系统描述为弹簧-阻尼器系统,并考虑列车受到的附加阻力,以及由于列车车钩形变产生的列车长度变化等,建立高速动车组纵向多质点动力学模型。在此模型基础上,设计分布式全局快速滑模控制器,此策略连续的控制率消除了传统滑模控制的抖振问题,控制器考虑动车与拖车的不同动力分配和牵引电机的输出功率上限,分别对动车与拖车的控制力进行不同的饱和限制。基于李雅普诺夫稳定性原理,证明了提出的控制算法的收敛与稳定。仿真结果表明,此高速动车组多质点模型能较为准确地反映列车运行中车钩的状态与受到的附加阻力,基于该模型的带有输出限制的分布式全局快速终端滑模控制器,使车钩纵向冲动更小,速度跟踪性能更优。
关键词
高速动车组 多质点模型 分布式全局快速终端滑模控制 速度跟踪
Keywords
high-speed train multi-mass point model distributed global fast terminal sliding mode control speed tracking
分类号
U284
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
