一种列车执行器饱和下预设性能控制方法及系统技术方案

技术编号:46618107 阅读:2 留言:0更新日期:2025-10-14 21:14
本发明专利技术提供了一种列车执行器饱和下预设性能控制方法及系统,涉及列车控制技术领域,包括以下步骤:基于牛顿第二定律建立列车纵向运动动力学方程;定义列车执行器饱和约束下的实际控制输入,结合列车纵向运动动力学方程建立动力补偿函数;设计列车运行过程中的跟踪误差,结合动力补偿函数定义滤波误差;基于列车纵向运动动力学方程和滤波误差设计预设性能函数,并定义误差转换机制;基于误差转换机制构建预设性能控制律,并设计参数自适应律更新预设性能控制律;验证更新后的预设性能控制律的稳定性,使用更新后的预设性能控制律控制列车运行。本发明专利技术在执行器饱和约束的实际工况下,显著提升列车运行控制的跟踪精度、响应速度以及整体稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车控制,尤其涉及一种列车执行器饱和下预设性能控制方法及系统


技术介绍

1、随着轨道交通系统向高速化、智能化方向快速发展,列车运行控制的精确性与稳定性已成为现代交通系统的核心挑战。在此背景下,自动列车控制技术通过实时动态调整车速成为提升铁路运输效率与安全性的关键技术。

2、高速列车动态跟踪控制作为自动列车控制技术的核心,其性能直接影响着轨道交通系统的运行效率和行车安全。然而现有技术在高速列车动态跟踪控制中存在执行器饱和的问题,执行器在输出控制指令时,因受到自身物理性能限制而无法完全响应控制系统计算的理想指令,导致实际输出被硬性约束在执行器固有的物理性能极限范围内,进而导致暂态响应(如加速时间、减速平稳性)和稳态精度(如到站停车位置偏差)受到影响,使列车难以精确跟踪预设的速度和位移轨迹;此外,执行器饱和状态下,牵引系统和制动系统可能偏离额定工作区间,能量转化效率降低,能耗增大;最后,长期或频繁的执行器饱和可能导致控制系统动态特性失衡,甚至引发震荡,威胁列车运行的安全性和稳定性。

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【技术保护点】

1.一种列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述列车纵向运动动力学方程公式表示如下:

3.根据权利要求2所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述列车执行器饱和约束下的实际控制输入为:

4.根据权利要求3所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述列车运行过程中的跟踪误差包括位移跟踪误差和速度跟踪误差,具体表示如下:

5.根据权利要求4所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述预设性能函数采用指数型预设性能...

【技术特征摘要】

1.一种列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述列车纵向运动动力学方程公式表示如下:

3.根据权利要求2所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述列车执行器饱和约束下的实际控制输入为:

4.根据权利要求3所述的列车执行器饱和下预设性能控制方法,其特征在于,所述列车运行过程中的跟踪误差包括位移跟踪误差和速度跟踪误差,具体表示如下:

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:林雪王凯祥李少远董海荣王千龄尹晓红
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:

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