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城轨列车自动驾驶积分反步线性自抗扰控制
被引量：
1
1
作者
岳丽丽
王一栋
+1 位作者
肖宝弟
武晓春
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期78-90,共13页
针对列车在外部干扰和不确定动态下的速度控制问题,设计了融合积分反步法和线性自抗扰的复合控制方案.首先,考虑列车具有强耦合性,为了更加符合列车真实的纵向动力学特性和受力情况,建立了具有时变系数的多质点模型.其次,为了降低参数...
针对列车在外部干扰和不确定动态下的速度控制问题,设计了融合积分反步法和线性自抗扰的复合控制方案.首先,考虑列车具有强耦合性,为了更加符合列车真实的纵向动力学特性和受力情况,建立了具有时变系数的多质点模型.其次,为了降低参数调节的难度,跟踪微分器和扩张状态观测器均采用线性形式.跟踪微分器用于求取微分信号,同时具有滤波作用.利用跟踪微分器对虚拟控制量进行求导,正好可解决反步法中存在的“微分爆炸”问题.扩张状态观测器用于实时估计总和扰动.此外,利用积分反步法改进了误差反馈控制律,设计了一种积分反步线性自抗扰控制(IBS-LADRC)算法.最后,证明了观测误差的收敛性及闭环系统稳定性.结合杭州地铁6号线AH型动车组参数和实际线路数据进行仿真,并将IBSLADRC与反步法、线性自抗扰算法、PID控制进行对比,结果表明:IBS-LADRC方法下各动力单元速度误差均处在±0.04 km/h以内,加速度处在±1 m/s2以内,加速度和速度误差均变化较平稳;车钩力相对其他3类方法最小,变化也最平缓,最大车钩力仅为2 320 N;本文控制策略对列车期望速度具有较高的跟踪精度,有利于保证车钩安全,防止车钩断裂,并提高列车运行的安全性、平稳性及乘客舒适度.
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关键词
自动驾驶
线性自抗扰
积分反步
城轨列车
多质点模型
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职称材料
题名
城轨列车自动驾驶积分反步线性自抗扰控制
被引量：
1
1
作者
岳丽丽
王一栋
肖宝弟
武晓春
机构
兰州
交通
大学自动化与电气工程学院
北京康吉森交通设备有限公司
中车南京浦镇车辆
有限公司
出处
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期78-90,共13页
基金
甘肃省科技重点研发计划项目(23YFGA0045)
中国国家铁路集团有限公司基金资助项目(N2022G012)。
文摘
针对列车在外部干扰和不确定动态下的速度控制问题,设计了融合积分反步法和线性自抗扰的复合控制方案.首先,考虑列车具有强耦合性,为了更加符合列车真实的纵向动力学特性和受力情况,建立了具有时变系数的多质点模型.其次,为了降低参数调节的难度,跟踪微分器和扩张状态观测器均采用线性形式.跟踪微分器用于求取微分信号,同时具有滤波作用.利用跟踪微分器对虚拟控制量进行求导,正好可解决反步法中存在的“微分爆炸”问题.扩张状态观测器用于实时估计总和扰动.此外,利用积分反步法改进了误差反馈控制律,设计了一种积分反步线性自抗扰控制(IBS-LADRC)算法.最后,证明了观测误差的收敛性及闭环系统稳定性.结合杭州地铁6号线AH型动车组参数和实际线路数据进行仿真,并将IBSLADRC与反步法、线性自抗扰算法、PID控制进行对比,结果表明:IBS-LADRC方法下各动力单元速度误差均处在±0.04 km/h以内,加速度处在±1 m/s2以内,加速度和速度误差均变化较平稳;车钩力相对其他3类方法最小,变化也最平缓,最大车钩力仅为2 320 N;本文控制策略对列车期望速度具有较高的跟踪精度,有利于保证车钩安全,防止车钩断裂,并提高列车运行的安全性、平稳性及乘客舒适度.
关键词
自动驾驶
线性自抗扰
积分反步
城轨列车
多质点模型
Keywords
automatic operation
linear active disturbance rejection
integral back-stepping
urban rail trains
multi-particle model
分类号
U284.48 [交通运输工程—交通信息工程及控制]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
城轨列车自动驾驶积分反步线性自抗扰控制
岳丽丽
王一栋
肖宝弟
武晓春
《湖南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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