列車(chē)駕駛?cè)蒎e(cuò)控制技術(shù)研究.pdf

1、列車(chē)全自動(dòng)駕駛技術(shù)憑借其安全、靈活、經(jīng)濟(jì)以及高服務(wù)質(zhì)量的特點(diǎn)正成為未來(lái)城市軌道交通列車(chē)駕駛控制技術(shù)發(fā)展的方向。列車(chē)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)是精確停車(chē)，該性能指標(biāo)要求自動(dòng)駕駛精確控制算法能夠確保列車(chē)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)精確停車(chē)，該功能的實(shí)現(xiàn)不僅方便了旅客上下車(chē)，同時(shí)也保證了行車(chē)效率，因此該算法的研究有其特有的現(xiàn)實(shí)意義。另外，列車(chē)經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，其載荷條件和運(yùn)行環(huán)境會(huì)隨時(shí)間變化，這使得列車(chē)出現(xiàn)故障的可能性較高。隨著控制系統(tǒng)變得越來(lái)

2、越復(fù)雜，而實(shí)際的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性的要求越來(lái)越高，也需要它們具備檢錯(cuò)和容錯(cuò)的能力，以便在較長(zhǎng)一段時(shí)間維持正常的運(yùn)作。因此開(kāi)展對(duì)列車(chē)駕駛故障檢測(cè)和容錯(cuò)控制技術(shù)的研究具有重大和深遠(yuǎn)的意義。
　　本文基于列車(chē)運(yùn)行控制的實(shí)際應(yīng)用需求，介紹了眾多學(xué)者在故障檢測(cè)和容錯(cuò)控制領(lǐng)域所進(jìn)行了持續(xù)深入的研究及所取得了重要的成就。這些成就為研究具有檢錯(cuò)和容錯(cuò)能力的列車(chē)自動(dòng)駕駛控制算法奠定了理論基礎(chǔ)。
　　本文基于已提出的城市軌道列車(chē)制動(dòng)模

3、型，采用UIO算法對(duì)列車(chē)的傳感器故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)閾值判斷大小的方法來(lái)判斷列車(chē)傳感器是否發(fā)生故障，解決了在列車(chē)測(cè)量條件復(fù)雜的環(huán)境下的故障診斷問(wèn)題。
　　本文研究了列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的性能監(jiān)測(cè)的問(wèn)題，采用檢測(cè)濾波器的方法對(duì)列車(chē)的制動(dòng)率變化進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)還嘗試了自適應(yīng)控制參數(shù)估計(jì)和IMM模型估計(jì)的設(shè)計(jì)方法，并給出相應(yīng)的對(duì)比分析結(jié)果。
　　基于上面所描述的模塊提供的檢測(cè)信息，本文最后提出了基于模型參考滑?？刂频牧熊?chē)精確停車(chē)容錯(cuò)控

4、制算法。該控制算法根據(jù)目標(biāo)停車(chē)點(diǎn)和停車(chē)階段開(kāi)始前的列車(chē)速度，通過(guò)參考模型生成目標(biāo)曲線，解決了目標(biāo)曲線生成的問(wèn)題；并通過(guò)跟蹤目標(biāo)曲線完成停車(chē)。利用變結(jié)構(gòu)控制的強(qiáng)魯棒性很好地克服列車(chē)參數(shù)(傳輸延時(shí)、相應(yīng)時(shí)間、制動(dòng)率)變化對(duì)列車(chē)運(yùn)行的影響。同時(shí)，該控制算法還可以靈活地根據(jù)故障檢測(cè)的結(jié)果快速地調(diào)整參考模型以保證列車(chē)運(yùn)行性能維持一致。
　　實(shí)驗(yàn)室仿真試驗(yàn)全面地檢驗(yàn)和體現(xiàn)了所提出性能檢測(cè)與控制算法的有效性，在仿真過(guò)程中，即使考慮了許多苛刻的條