發(fā)布時(shí)間：2022-09-27 18:42

　　隨著高速鐵路的快速發(fā)展,列車的運(yùn)行速度不斷地提高,傳統(tǒng)的由司機(jī)操縱列車運(yùn)行的方式已經(jīng)難以滿足列車的控制需求,而如何使高速列車能夠自動運(yùn)行已成為急需解決的問題,因此研究列車自動駕駛相關(guān)理論具有重要的意義。列車自動駕駛（Automatic Train Operation,ATO）系統(tǒng)的主要功能是列車根據(jù)當(dāng)前的路況、運(yùn)行指令和其它因素等自動地調(diào)整車速,使列車能夠按照理想速度行駛,以滿足列車在平穩(wěn)性、準(zhǔn)點(diǎn)性、節(jié)能性和舒適性等方面的要求。本文以CRH3型動車組為研究對象,對高速列車自動駕駛進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下:（1）明確課題的研究背景與研究意義,了解列車自動控制（Automatic Train Control,ATC）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,包括ATO系統(tǒng)的功能以及與其它子系統(tǒng)的相互協(xié)作關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,對列車常見的運(yùn)行策略進(jìn)行分析;分析了現(xiàn)有的單質(zhì)點(diǎn)和多質(zhì)點(diǎn)兩種列車模型的優(yōu)點(diǎn)和不足,針對單質(zhì)點(diǎn)模型在列車速度控制中存在的問題,通過對高速列車每節(jié)車廂進(jìn)行受力分析,建立了高速列車的多質(zhì)點(diǎn)數(shù)學(xué)模型,并以CRH3型動車組數(shù)據(jù)為例,搭建了列車SIMULINK仿真模型。（2）對模糊控制和預(yù)測控制的主要思想進(jìn)... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文的選題背景和研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 列車動力學(xué)模型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 ATO控制算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 列車自動駕駛相關(guān)理論
    2.1 ATC系統(tǒng)介紹
        2.1.1 ATC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.2 ATC系統(tǒng)功能
    2.2 ATO系統(tǒng)介紹
        2.2.1 ATO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.2.2 ATO系統(tǒng)設(shè)備
    2.3 列車運(yùn)行策略分析
        2.3.1 惰行策略分析
        2.3.2 巡航策略分析
        2.3.3 混合策略分析
    2.4 列車運(yùn)行性能指標(biāo)分析
        2.4.1 停車精準(zhǔn)性指標(biāo)
        2.4.2 準(zhǔn)時(shí)性指標(biāo)
        2.4.3 舒適性指標(biāo)
    2.5 小結(jié)
3 高速列車建模
    3.1 列車動力學(xué)模型
        3.1.1 單質(zhì)點(diǎn)列車動力學(xué)模型
        3.1.2 多質(zhì)點(diǎn)列車動力學(xué)模型
    3.2 基于多質(zhì)點(diǎn)模型的列車運(yùn)行計(jì)算
        3.2.1 列車牽引力
        3.2.2 列車制動力
        3.2.3 列車基本阻力
        3.2.4 附加阻力
        3.2.5 耦合力
    3.3 列車仿真模型
        3.3.1 列車參數(shù)
        3.3.2 仿真模型
    3.4 小結(jié)
4 ATO速度控制設(shè)計(jì)
    4.1 模糊控制
        4.1.1 模糊控制基本思想
        4.1.2 模糊控制設(shè)計(jì)
    4.2 預(yù)測控制
        4.2.1 預(yù)測控制基本思想
        4.2.2 動態(tài)矩陣控制的設(shè)計(jì)
    4.3 模糊預(yù)測控制設(shè)計(jì)
    4.4 模糊預(yù)測控制仿真模型
    4.5 小結(jié)
5 理想速度曲線設(shè)計(jì)及系統(tǒng)仿真
    5.1 理想速度曲線設(shè)計(jì)
        5.1.1 線路參數(shù)
        5.1.2 理想速度曲線
    5.2 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
        5.2.1 兩種列車模型下的仿真對比
        5.2.2 兩種控制系統(tǒng)仿真對比
        5.2.3 控制性能仿真分析
    5.3 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高速列車的自適應(yīng)動態(tài)面速度位移跟蹤控制[J]. 徐傳芳,陳希有,鄭祥,王英,李衛(wèi)東.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]基于自適應(yīng)模糊滑模的列車精確停車制動控制算法[J]. 何之煜,楊志杰,呂旌陽.  中國鐵道科學(xué). 2019(02)
[3]列車運(yùn)行建模與速度控制方法綜述[J]. 楊輝,付雅婷.  華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]基于控制器匹配的高速列車廣義預(yù)測控制方法[J]. 李中奇,丁俊英,楊輝,劉江.  鐵道學(xué)報(bào). 2018(09)
[5]高速列車制動力分配優(yōu)化控制算法研究[J]. 張昌凡,殷曉飛,劉建華,何靜,豆兵兵.  電子測量與儀器學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]基于小波包濾波列車自動駕駛的研究[J]. 何暉,唐濤.  鐵道學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]基于模糊自適應(yīng)PID控制的ATO系統(tǒng)控制算法[J]. 劉浩,錢存元,施招東.  城市軌道交通研究. 2017(03)
[8]基于Elman模型的高速列車速度跟蹤控制[J]. 楊輝,劉盼,李中奇.  控制理論與應(yīng)用. 2017(01)
[9]基于自適應(yīng)終端滑�？刂频某擒壛熊嚲_停車算法[J]. 王青元,吳鵬,馮曉云,張彥棟.  鐵道學(xué)報(bào). 2016(02)
[10]高速列車雙自適應(yīng)廣義預(yù)測控制方法[J]. 李中奇,楊振村,楊輝,劉杰民.  中國鐵道科學(xué). 2015(06)

博士論文
[1]基于多質(zhì)點(diǎn)模型的高速列車自動駕駛預(yù)測控制[D]. 王龍生.北京交通大學(xué) 2016
[2]多信息融合濾波的多模態(tài)智能控制在高速列車速度控制中的研究[D]. 侯濤.蘭州交通大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于多目標(biāo)的城市軌道交通ATO控制策略優(yōu)化設(shè)計(jì)及仿真[D]. 衛(wèi)東.北京交通大學(xué) 2019
[2]基于預(yù)測控制的高速列車節(jié)能運(yùn)行控制研究[D]. 夏博文.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2018
[3]基于灰色遺傳理論的ATO最優(yōu)控制策略研究[D]. 嵇云.西南交通大學(xué) 2015
[4]基于自適應(yīng)控制列車ATO調(diào)速系統(tǒng)的若干研究[D]. 亓叔虎.北京交通大學(xué) 2013



本文編號：3681411