高速列车模型参数辨识及控制研究

论文摘要

针对高速列车模型参数时变、非线性、高阶复杂等特点,提出了基于特征模型的高速列车二阶系统最优化PID控制方法。特征模型和原动力学模型在输出上是等价的,不需要考虑列车实际的物理特性,将模型简化,降低了模型的复杂度。首先对列车进行基本动力学分析,由高速列车一般单质点动力学模型推导建立特征模型。然后采用梯度矫正辨识算法对模型慢时变参数进行辨识优化,通过辨识仿真得到的估计值和模型值对比,进一步来验证特征模型时变参数对模型精确度的影响。最后,通过设计最优控制器和最优PID控制器,对列车速度和位置进行误差跟踪控制,得到两种控制器下的误差跟踪仿真结果,通过采用稳态误差、超调量和调节时间三项系统参数进行结果对比,说明了最优PID控制器的控制效果更加良好,也由此说明特征模型对控制器的设计是有效的。

论文目录

• 1 高速列车动力学模型
•   1.1 一般动力学模型
•   1.2 列车控制器设计的目标
•   1.3 高速列车特征模型
• 2 特征模型参数辨识
•   2.1 梯度校正参数辨识
•   2.2 特征模型参数辨识仿真说明
• 3 高速列车二阶系统最优化PID控制器设计
• 4 仿真与结果分析
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 袁海军,赵志刚

关键词: 高速列车,列车动力学,特征模型,梯度矫正辨识算法,最优控制,控制

来源: 铁道机车车辆 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输

单位: 兰州交通大学机电工程学院

分类号: U270

页码: 5-9+15

总页数: 6

文件大小: 267K

下载量: 87