綜合舒適度模擬試驗臺氣壓控制系統(tǒng)設計與算法研究.pdf

1、我國高速軌道交通事業(yè)蓬勃發(fā)展，高速、安全、舒適是現(xiàn)如今高速軌道交通運輸體系的核心競爭力。列車在線路上高速運行時，由于列車交會及通過隧道等，會引起列車周圍空間劇烈的氣壓變化，這種劇烈的氣壓變化會通過車體門窗的密封不嚴及空調(diào)換氣系統(tǒng)等傳遞到列車內(nèi)部，進而影響旅客的乘坐舒適性。
　　綜合舒適度模擬試驗臺氣壓控制系統(tǒng)的主要功能是在實驗室內(nèi)利用先進測控技術來可重復性模擬復現(xiàn)高速列車在運行時車內(nèi)氣壓的典型變化工況，進而研究旅客的乘坐舒適性與車

2、內(nèi)氣壓變化的關系。本論文的主要工作是根據(jù)氣壓控制系統(tǒng)的技術指標和現(xiàn)場條件，設計可行的系統(tǒng)總體方案，并針對氣壓控制系統(tǒng)的設計方案進行前期的控制系統(tǒng)控制算法設計與仿真研究。主要有如下幾個方面的研究內(nèi)容:
　　1、針對氣壓控制系統(tǒng)的技術指標以及試驗臺現(xiàn)場的既有條件和設備，通過流量需求分析確定了系統(tǒng)的總體方案，其中包括氣路實施方案和測控方案，并結合所設計的方案闡明了系統(tǒng)的工作原理，對主要設備進行了選型和性能介紹。
　　2、根據(jù)所設計

3、的系統(tǒng)硬件方案，結合流體力學等基礎理論知識，針對氣壓控制系統(tǒng)關鍵設備及部件建立數(shù)學模型，主要包括:正負壓儲氣罐、試驗車體、風機系統(tǒng)、氣動閥門及氣路管道。
　　3、利用氣壓控制系統(tǒng)加載波形曲線的周期性重復的特點，確定了系統(tǒng)采用迭代學習控制算法。通過理論推導得出了迭代學習控制輸入初值與算法收斂速度的關系;在對氣壓控制系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)特性分析的基礎上，建立了氣壓控制系統(tǒng)歷史運行數(shù)據(jù)庫，并設計了包括工況匹配算法和迭代學習控制輸入初

4、值尋優(yōu)算法的大數(shù)據(jù)尋優(yōu)迭代學習控制算法。
　　4、利用MATLAB/Simulink軟件根據(jù)數(shù)學模型結果建立了氣壓控制系統(tǒng)的實物抽象仿真模型，并完成了大數(shù)據(jù)尋優(yōu)ILC控制算法的軟件實現(xiàn)，實現(xiàn)了控制算法與仿真模型的互聯(lián)，最終建立了氣壓控制系統(tǒng)實物抽象-算法仿真模型。
　　5、利用LabVIEW虛擬儀器平臺進行系統(tǒng)的測控軟件設計，在實驗室完成了測控軟件的初步調(diào)試，并到現(xiàn)場進行設備安裝。
　　通過與PID控制、模糊控制及傳統(tǒng)