一种高速列车多质点协同控制方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:45416892 阅读:10 留言:0更新日期:2025-06-04 19:03
本申请公开了一种高速列车多质点协同控制方法、系统、设备及介质,涉及高速列车运行控制领域,该方法包括:将高速列车的车厢划分为多组,并构建高速列车的离散化动力学方程;根据设定时段内高速列车的位移跟踪误差及车钩力,对控制增益及滑模面参数进行多目标优化;基于最优控制增益,实时估计高速列车的组间等效车钩力及复合阻力;基于最优滑模面参数及高速列车的位移跟踪误差,确定非奇异快速终端滑模面;根据非奇异快速终端滑模面、组间等效车钩力估计值、复合阻力估计值及离散化动力学方程,实时求解控制输入,以实时控制前驱组的牵引制动力及后驱组的牵引制动力。本申请提高了高速列车的控制精度、抗干扰能力及车钩力的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及高速列车运行控制领域,特别是涉及一种高速列车多质点协同控制方法、系统、设备及介质


技术介绍

1、高速列车作为现代轨道交通的核心装备,其运行安全性、平稳性及能效优化是技术研究的重点。以crh380b型动车组为例,该型号列车采用动车与拖车交替编组设计,虽然可以提升牵引动力的利用率,但会因动力分布非对称性导致中部拖车承受显著高于两端的动态车钩力。试验数据显示,在紧急制动或变坡道工况下,中间车的钩力峰值可达156.3kn,远超《铁路车辆强度设计规范》规定的80kn安全阈值,这会致使车钩缓冲装置机械疲劳加剧,严重时可能导致列车出现断钩事故。目前通常采用局部强化车钩缓冲装置或优化驾驶曲线等方案来缓解此类问题,但这些方法仅停留在机械结构改进与操作策略层面,未能从动力学控制角度解决多动力单元耦合作用下的力链传递失衡问题,致使车钩力动态分配无法实现全局最优。

2、在列车整车协同控制领域,滑模控制因其强鲁棒性被广泛应用于多动力单元协调控制,但其在离散化过程中的采样延迟与量化误差会加剧控制信号的非连续切换特性,导致牵引力或制动力输出剧烈振荡,难以满足高速本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,所述离散化动力学方程为:

3.根据权利要求1所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,根据设定时段内高速列车的位移跟踪误差及车钩力,对控制增益及滑模面参数进行多目标优化,得到最优控制增益及最优滑模面参数,具体包括:

4.根据权利要求3所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,所述黑翅鸢算法的优化目标函数为:

5.根据权利要求1所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,基于所述最优控制增益,实时估计高速列车的组间...

【技术特征摘要】

1.一种高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,所述离散化动力学方程为:

3.根据权利要求1所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,根据设定时段内高速列车的位移跟踪误差及车钩力,对控制增益及滑模面参数进行多目标优化,得到最优控制增益及最优滑模面参数,具体包括:

4.根据权利要求3所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,所述黑翅鸢算法的优化目标函数为:

5.根据权利要求1所述的高速列车多质点协同控制方法,其特征在于,基于所述最优控制增益,实时估计高速列车的组间等效车钩力及复合阻力,得到组间等效车钩力估计值及复合阻力估计值,具体包括:

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张坤鹏万明月杨辉安春兰杨田青张正
申请(专利权)人:华东交通大学
类型:发明
国别省市:

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