智能算法在無人駕駛城軌列車牽引控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、城軌列車在許多城市已經(jīng)成為解決交通擁堵的方式之一，城軌列車ATO控制也隨著傳統(tǒng)的人工駕駛要逐步過渡到完全無人駕駛系統(tǒng)，以提高運行效能。設(shè)計高效率ATO控制系統(tǒng)，在不同的環(huán)境下保證列車運行平穩(wěn)、安全，而且可以提高列車的停車精度、乘客舒適度和正點概率，還能夠節(jié)約能耗，增加客流高峰時段的發(fā)車頻次。城軌列車的數(shù)學(xué)建模方法、運行距離、速度目標(biāo)曲線的優(yōu)化、ATO速度控制器的跟蹤精度，都會對上述性能指標(biāo)有直接影響。因此，本文將從上述幾個方面展開，主要

2、內(nèi)容如下:
　　(1)介紹了ATO和相關(guān)各系統(tǒng)之間的關(guān)系，ATO速度控制器的工作原理和列車安全、平穩(wěn)運行所要達(dá)到的性能指標(biāo)。并分析了列車在不同牽引工況下的受力分析，建立了列車運行的單質(zhì)點模型。
　　(2)分析了列車能耗的組成、依據(jù)列車運行的單質(zhì)點模型、工況轉(zhuǎn)換原則，建立了以最小化列車牽引能耗的目標(biāo)函數(shù)作為遺傳算法求解的適應(yīng)度函數(shù)，以列車運行工況轉(zhuǎn)換點的距離位置作為染色體個體進行編碼，用遺傳算法對目標(biāo)曲線進行了節(jié)能方面的優(yōu)化。

3、
　　(3)依據(jù)滑模控制的方法和原理，搭建了ATO速度控制器。針對列車運行擁有精確的控制模型時，且在沒有干擾的條件下、平直線路為基礎(chǔ)進行數(shù)值仿真，其列車追蹤位置、追蹤速度都與目標(biāo)位置、速度相吻合，結(jié)果表明跟蹤效果良好。
　　(4)實際的列車控制模型難以精確建模，而且運行過程中存在不確定性和內(nèi)外界干擾。針對以上情況，依據(jù)魯棒控制原理和自適應(yīng)控制原理，分別搭建了基于滑模魯棒和滑模自適應(yīng)魯棒的ATO速度控制器。仿真結(jié)果表明，確定的