城軌列車(chē)控制模型參數(shù)辨識(shí)及其應(yīng)用.pdf

1、隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大城市的交通擁堵問(wèn)題日益突出，而城市軌道交通對(duì)土地的利用效率高，具有運(yùn)量大、速度快、安全舒適、對(duì)環(huán)境影響小的特點(diǎn)，大力發(fā)展城市軌道交通是解決城市交通擁堵問(wèn)題的重要途徑，目前我國(guó)城市軌道交通仍處于高速發(fā)展的狀態(tài)。為滿(mǎn)足城市軌道交通在不同天氣條件和不同環(huán)境下的運(yùn)營(yíng)需求，提高列車(chē)控制器性能，打好工程應(yīng)用和理論研究的基礎(chǔ)，列車(chē)模型的參數(shù)辨識(shí)工作是十分必要的。
　　本文在總結(jié)現(xiàn)有列車(chē)模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)研究城軌列車(chē)編組

2、情況和牽引制動(dòng)特性，建立列車(chē)基本阻力模型、列車(chē)牽引控制模型、列車(chē)制動(dòng)控制模型。通過(guò)分析城軌列車(chē)運(yùn)行速度曲線(xiàn)，提出了針對(duì)高速階段和低速階段的牽引控制模型，將列車(chē)牽引過(guò)程分為牽引建立階段、牽引過(guò)程和牽引切除階段，將列車(chē)制動(dòng)過(guò)程分為制動(dòng)建立階段、制動(dòng)過(guò)程、電空混合制動(dòng)階段，利用誤差類(lèi)模型更精細(xì)的描述列車(chē)控制過(guò)程。
　　針對(duì)列車(chē)基本阻力參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題，本文提出了基于雙重收斂準(zhǔn)則的遺傳算法，通過(guò)設(shè)置收斂判斷和精度判斷準(zhǔn)則使得遺傳算法求解具有高

3、精度的同時(shí)保證快速性。通過(guò)對(duì)晴天和陣雨天相同站間的惰行數(shù)據(jù)進(jìn)行基本阻力參數(shù)辨識(shí)，給出了雨天基本阻力參數(shù)發(fā)生明顯變化的結(jié)論。針對(duì)列車(chē)控制模型參數(shù)辨識(shí)問(wèn)題，本文通過(guò)分析列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提出了含電機(jī)控制的列車(chē)運(yùn)行雙閉環(huán)控制框架，將列車(chē)控制過(guò)程抽象為列車(chē)控制方程誤差模型、列車(chē)控制輸出誤差模型、列車(chē)控制Box-Jenkins模型。采用了遞推最小二乘類(lèi)算法以及運(yùn)算量較小的隨機(jī)梯度類(lèi)算法對(duì)這三種列車(chē)控制模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)。本文采用輔助模型思想解決

4、參數(shù)辨識(shí)過(guò)程中涉及無(wú)法觀(guān)測(cè)的未知量的問(wèn)題，采用多新息參數(shù)辨識(shí)思想解決隨機(jī)梯度算法收斂較慢的問(wèn)題。
　　本文利用參數(shù)辨識(shí)結(jié)果設(shè)計(jì)基于白噪聲和有色噪聲列車(chē)控制誤差類(lèi)模型的在線(xiàn)自矯正控制算法應(yīng)用于列車(chē)制動(dòng)階段。分析了北京地鐵亦莊線(xiàn)夜間晴天和雨天停車(chē)精度，得出現(xiàn)場(chǎng)停車(chē)精度具有很大的不確定性的結(jié)論。在制動(dòng)階段應(yīng)用基于白噪聲的列車(chē)控制誤差模型參數(shù)辨識(shí)的在線(xiàn)自矯正控制算法，通過(guò)仿真驗(yàn)證，算法可以保證列車(chē)停車(chē)精度在1cm以?xún)?nèi)，避免了環(huán)境和列車(chē)參數(shù)