高速列車自適應(yīng)主動防滑牽引與制動控制.pdf

1、高速鐵路技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今交通運輸領(lǐng)域的研究熱點，并且隨著列車運行速度的不斷提升，行車過程中的安全性、可靠性問題也越發(fā)引起人們的重視。列車的牽引與制動系統(tǒng)作為控制運行過程的關(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)計中需要考慮的重要因素。
　　然而通過對現(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立于牽引與制動系統(tǒng)來設(shè)計的，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控制器后，往往會造成列車牽引與制動系統(tǒng)性能的降低，嚴(yán)重的甚至?xí)ο到y(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系統(tǒng)的模型中，構(gòu)建能夠主動防滑的牽引與制動控制器，通過跟蹤車輪期望蠕滑率來實現(xiàn)控制器設(shè)計目標(biāo);(2)針對這種新的列車牽引與制動系統(tǒng)模型，提出了基于Barrier李雅普諾夫函

3、數(shù)(BLF)的高速列車主動防滑牽引與制動控制方法，能夠防止由于控制過程中的瞬態(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，再通過一種混合控制器的切換實現(xiàn)了列車的全局防滑（也包括再粘著控制）過程;(3)對于系統(tǒng)中不能直接測量、隨時間條件變化或者無法給出精確模型的參數(shù)變量，用自適應(yīng)的方法估計獲得，以實現(xiàn)完整的控制算法設(shè)計。
　　理論分析過程及Matlab實驗仿真結(jié)果都驗證了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性，實現(xiàn)了預(yù)期的控制器