基于分布式模型的動(dòng)車組預(yù)測(cè)控制方法.pdf

1、我國(guó)普遍采用的是動(dòng)力分散式動(dòng)車組，它是由若干個(gè)無(wú)動(dòng)力的拖車以及具有動(dòng)力的動(dòng)車組成的。隨著高速動(dòng)車組運(yùn)行速度的不斷增長(zhǎng)，動(dòng)車組運(yùn)行的動(dòng)態(tài)環(huán)境發(fā)生了本質(zhì)性變化，動(dòng)車組與外界空氣間的摩擦作用也演變得十分劇烈，空氣阻力的非線性也劇烈惡化。針對(duì)動(dòng)車組的復(fù)雜非線性特性，經(jīng)典的建模和控制方法在某一程度上很難得到滿意的控制效果。因此，針對(duì)動(dòng)車組動(dòng)力分散式的編組結(jié)構(gòu)特性，本文基于動(dòng)車組牽引/制動(dòng)特性曲線和系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建模方法，在動(dòng)車組的縱

2、向上建立分布式模型，接著在此模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)控制器。具體研究如下：
　　1、針對(duì)動(dòng)車組的運(yùn)行過(guò)程，分析了動(dòng)車組的動(dòng)力學(xué)模型和在水平方向上動(dòng)車組的基本受力類型，以及其計(jì)算公式和影響因素。接著分析了當(dāng)前動(dòng)車組的編組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及動(dòng)車組集中式模型的不足之處，為接下來(lái)分布式模型的提出奠定了理論依據(jù)。
　　2、基于動(dòng)力分散式動(dòng)車組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，首先給出動(dòng)車組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的分布式描述。然后與傳統(tǒng)辨識(shí)方法相比，分析子空間方法和狀態(tài)空間

3、模型的特點(diǎn)和優(yōu)越性，并根據(jù)動(dòng)車組牽引/制動(dòng)特性曲線和實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，采用子空間模型辨識(shí)方法建立了動(dòng)車組各動(dòng)力單元的分布式狀態(tài)空間模型。為了驗(yàn)證所建立的分布式狀態(tài)空間模型的有效性，提出基于分布式模型的動(dòng)車組預(yù)測(cè)控制方法，給出了各動(dòng)力單元牽引/制動(dòng)力和運(yùn)行速度同步跟蹤控制算法。
　　3、為了驗(yàn)證所用方法的適用性和有效性，選取運(yùn)行于京滬高鐵CRH380AL型動(dòng)車組作為本文的研究對(duì)象開(kāi)展仿真試驗(yàn)。仿真結(jié)果表明所提方法使動(dòng)車組的速度能以較高精