基于无模型自适应控制的城轨列车自动驾驶研究.pdfVIP

第 38卷第 3期 铁 道 学 报 Vo1．38 NO．3 2016年 3月 JOURNALOFTHECHINARAILWAY SOCIETY March 2016 文章编号 ：1001—8360(2016)03—0072—06 基于无模型自适应控制的城轨列车 自动驾驶研究 石 卫 师 (ra宁轨道交通集团有限责任公司 运营分公司，广西 南宁 530021) 摘 要：城轨列车ATO(AutomaticTrainOperation)目标速度曲线的精确追踪是保障城轨列车安全、高效、舒适 和节能的关键环节 。针对列车 ATO系统为非线性时变滞后复杂系统，具有建模难和鲁棒性要求高等特点，本文 将无模型 自适应控制方法引入 ATO 目标速度 曲线追踪控制器 的设计 问题 中。通过与 PID控制方法对 比，基于 MFAC(ModelFreeAdaptiveContro1)的ATO 目标速度 曲线追踪控制算法，具有追踪效果好、速度误差小、停车 精度高、舒适度高、能耗少等特点。 关键词：无模型 自适应控制；列车 自动驾驶；目标速度曲线；非线性系统；城市轨道交通 中图分类号 ：TP391；U284．2 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2016．03．010 ResearchonAutomaticTrainOperationBasedon M odel-freeAdaptiveControl SHIW eishi (OperatingCompanyNanningRailTransitGroupCo．，Ltd，Nanning530021，China) Abstract：TheprecisetrackingofATO (AutomaticTrainOperation)targetspeedcurvesinurbanrailtransitis thekeyforthesafety，efficiency，passengercomfortandenergyefficiencyoftrains．AstheATO system has thecharacteristicsofhardmodelingandhighrobustnessrequirementasanonlinear，timevariant，state—delayed andcomplexsystem，thispaperintroducedthemethodofmodel—freeadaptivecontrolintothedesignofATO targetspeedcurvestrackingcontroller．Bycomparisonwith PID algorithm ，thetracking controlalgorithm of ATO targetspeedcurvesusingmodel～freeadaptivecontroldemonstratedgoodtrackingeffect，littlespeeder～ ror，highstoppingprecision，highcomfortandlessenergyconsumption． Keywords：model—freeadaptivecontrol；automatictrainoperation；targetspeedcurves；nonlinearsystem ；ur～ banraj】transit 城轨列车 自动驾驶 ATO(AutomaticTrainOper— 力学原理建立列车运动状态模型，但这些模型都是 以 ation)系统是城轨列车 自动控制的关键设备，其根据 力作为控制量，忽略了控制力产生的动态过程，不能正 列车运行计划、运行速度、当前线路 限速和列车状态等 确地表征列车的动力学特征。为此，文献[2]提出一种 信息 自动生成