迭代學(xué)習(xí)控制及其在列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心之一是列車速度調(diào)整算法,通過算法實(shí)時(shí)調(diào)整列車的運(yùn)行速度,保證列車按照預(yù)訂計(jì)劃安全行駛。本文根據(jù)列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),考慮列車運(yùn)行過程中的受力情況建立了列車動(dòng)力學(xué)模型。利用迭代學(xué)習(xí)控制理論為列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)了4個(gè)迭代學(xué)習(xí)控制器,D型、PD型、改進(jìn)的D型迭代學(xué)習(xí)控制器及非參數(shù)自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器。利用列車動(dòng)力學(xué)模型,模擬了在迭代學(xué)習(xí)控制器作用下列車對期望速度的跟蹤過程。仿真結(jié)果驗(yàn)證了迭代學(xué)習(xí)控制器的收斂性,及

2、其在列車速度調(diào)整中良好的控制性能。通過對仿真結(jié)果的分析比較了D型、PD型迭代學(xué)習(xí)控制、改進(jìn)的D型迭代學(xué)習(xí)控制器以及非參數(shù)自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制的自動(dòng)速度調(diào)整算法在控制性能上的差異。
　　 論文的主要內(nèi)容如下:
　　 (1)針對一般線性及非線性問題,研究了迭代學(xué)習(xí)控制器的設(shè)計(jì)方法。研究了D型迭代學(xué)習(xí)律及其收斂條件,在理論上證明了當(dāng)系統(tǒng)初始條件相同時(shí)跟蹤誤差在有限時(shí)間區(qū)間上的一致收斂性;研究了PID型迭代學(xué)習(xí)律以及高階迭代學(xué)習(xí)律

3、、濾波器型迭代學(xué)習(xí)律、模型算法迭代學(xué)習(xí)律并分析了其收斂條件。
　　 (2)根據(jù)列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中列車運(yùn)行的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了D型與PD型迭代學(xué)習(xí)控制器。仿真結(jié)果表明,在D型與PD型迭代學(xué)習(xí)控制器的控制之下,經(jīng)過一定的迭代次數(shù)后列車速度均收斂于期望速度,并在以后的迭代中保持較高精度。由于PD型學(xué)習(xí)律中加入了比例環(huán)節(jié),其收斂速度相對較快。
　　 (3)針對D型及PD型控制器中存在的列車初始誤差較大的問題,提出改進(jìn)的D型迭代學(xué)習(xí)控制器