高速列車自適應主動防滑牽引與制動控制.pdf

1、高速鐵路技術已經成為當今交通運輸領域的研究熱點，并且隨著列車運行速度的不斷提升，行車過程中的安全性、可靠性問題也越發(fā)引起人們的重視。列車的牽引與制動系統作為控制運行過程的關鍵子系統之一，它的穩(wěn)定性及防滑性能是高速列車控制器設計中需要考慮的重要因素。
　　然而通過對現存列車控制系統和目前理論研究成果的總結可以發(fā)現，大多數列車的防滑控制器是獨立于牽引與制動系統來設計的，這種做法沒有考慮到列車內在的相互作用以及防滑裝置與牽引制動裝置的相

2、互聯系，將防滑約束條件直接施加于牽引與制動控制器后，往往會造成列車牽引與制動系統性能的降低，嚴重的甚至會對系統的穩(wěn)定性造成影響，直接危害到高速列車的行車安全。
　　本文為解決上述問題，主要進行了以下三方面的工作:(1)將車輪的防滑約束條件直接融入到列車牽引與制動系統的模型中，構建能夠主動防滑的牽引與制動控制器，通過跟蹤車輪期望蠕滑率來實現控制器設計目標;(2)針對這種新的列車牽引與制動系統模型，提出了基于Barrier李雅普諾夫函

3、數(BLF)的高速列車主動防滑牽引與制動控制方法，能夠防止由于控制過程中的瞬態(tài)響應問題出現的車輪滑行現象，而后逐步改變BLF中的邊界參數取值，再通過一種混合控制器的切換實現了列車的全局防滑（也包括再粘著控制）過程;(3)對于系統中不能直接測量、隨時間條件變化或者無法給出精確模型的參數變量，用自適應的方法估計獲得，以實現完整的控制算法設計。
　　理論分析過程及Matlab實驗仿真結果都驗證了該系統的穩(wěn)定性和有效性，實現了預期的控制器