高速列車自適應(yīng)主動(dòng)防滑牽引與制動(dòng)控制.pdf

1、高速鐵路技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今交通運(yùn)輸領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并且隨著列車運(yùn)行速度的不斷提升，行車過(guò)程中的安全性、可靠性問題也越發(fā)引起人們的重視。列車的牽引與制動(dòng)系統(tǒng)作為控制運(yùn)行過(guò)程的關(guān)鍵子系統(tǒng)之一，它的穩(wěn)定性及防滑性能是高速列車控制器設(shè)計(jì)中需要考慮的重要因素。
　　然而通過(guò)對(duì)現(xiàn)存列車控制系統(tǒng)和目前理論研究成果的總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)列車的防滑控制器是獨(dú)立于牽引與制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)的，這種做法沒有考慮到列車內(nèi)在的相互作用以及防滑裝置與牽引制動(dòng)裝置的相

2、互聯(lián)系，將防滑約束條件直接施加于牽引與制動(dòng)控制器后，往往會(huì)造成列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)性能的降低，嚴(yán)重的甚至?xí)?duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響，直接危害到高速列車的行車安全。
　　本文為解決上述問題，主要進(jìn)行了以下三方面的工作:(1)將車輪的防滑約束條件直接融入到列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)的模型中，構(gòu)建能夠主動(dòng)防滑的牽引與制動(dòng)控制器，通過(guò)跟蹤車輪期望蠕滑率來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器設(shè)計(jì)目標(biāo);(2)針對(duì)這種新的列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)模型，提出了基于Barrier李雅普諾夫函

3、數(shù)(BLF)的高速列車主動(dòng)防滑牽引與制動(dòng)控制方法，能夠防止由于控制過(guò)程中的瞬態(tài)響應(yīng)問題出現(xiàn)的車輪滑行現(xiàn)象，而后逐步改變BLF中的邊界參數(shù)取值，再通過(guò)一種混合控制器的切換實(shí)現(xiàn)了列車的全局防滑（也包括再粘著控制）過(guò)程;(3)對(duì)于系統(tǒng)中不能直接測(cè)量、隨時(shí)間條件變化或者無(wú)法給出精確模型的參數(shù)變量，用自適應(yīng)的方法估計(jì)獲得，以實(shí)現(xiàn)完整的控制算法設(shè)計(jì)。
　　理論分析過(guò)程及Matlab實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果都驗(yàn)證了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的控制器