發(fā)布時間：2023-06-02 19:36

　　列車自動駕駛系統(tǒng)(ATO)是實現(xiàn)自動駕駛的核心。ATO的功能主要是計算合理的列車控制量,控制列車發(fā)車,調(diào)整運行速度,完成站內(nèi)停車。相比于人工駕駛需要長期學(xué)習(xí)和經(jīng)驗積累,ATO可以直接提高控車水平,標(biāo)準(zhǔn)化運行操縱,對外界干擾快速響應(yīng),能夠保證列車運行的安全、準(zhǔn)點、舒適、節(jié)能等性能指標(biāo),因此研究列車自動駕駛算法具有重要意義。本文以高速列車自動駕駛系統(tǒng)為研究對象,以在保證列車安全舒適運行的前提下實現(xiàn)高精度的速度跟蹤與精確停車為控制目標(biāo),根據(jù)列車牽引計算模型建立列車控制模型,設(shè)計了基于自抗擾控制的高速列車自動駕駛算法。為了進(jìn)一步提高控制器的控制精度和魯棒性,引入滑模面和滑�？刂坡蓪ψ钥箶_結(jié)構(gòu)中的誤差反饋控制律部分進(jìn)行設(shè)計。同時采用線性形式的擴(kuò)張狀態(tài)觀測器,實現(xiàn)對系統(tǒng)擾動的估計和補(bǔ)償,并且減少了可調(diào)參數(shù),配合應(yīng)用指數(shù)趨近律,以提高削弱抖振的效果。通過Matlab仿真實驗,在不同線路條件下對自抗擾控制器和滑模自抗擾控制器的性能進(jìn)行了驗證和比較分析。為了更真實地模擬列車的運行過程,利于工程推廣應(yīng)用,考慮牽引與制動系統(tǒng)的延遲特性,結(jié)合列車牽引計算模型和牽引制動系統(tǒng)模型建立列車時滯控制模型。在滑模自抗擾...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 列車自動駕駛的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 列車自動駕駛離線優(yōu)化算法
        1.2.2 列車自動駕駛在線跟蹤控制算法
    1.3 自抗擾控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究工作
第2章 高速列車系統(tǒng)分析
    2.1 列車牽引計算模型
        2.1.1 列車運動學(xué)方程
        2.1.2 列車牽引力
        2.1.3 列車制動力
        2.1.4 列車基本運行阻力
        2.1.5 列車線路附加阻力
        2.1.6 剛性多質(zhì)點模型
    2.2 列車自動駕駛系統(tǒng)
        2.2.1 列車自動控制系統(tǒng)
        2.2.2 列車自動駕駛系統(tǒng)的功能
    2.3 高速列車自動駕駛控制過程分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 自動駕駛控制算法原理分析
    3.1 自抗擾控制原理
        3.1.1 經(jīng)典PID算法分析
        3.1.2 自抗擾控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理
        3.2.1 滑�？刂苹驹�
        3.2.2 滑�？刂贫墩駟栴}
    3.3 滑模自抗擾控制結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于滑模自抗擾控制的自動駕駛跟蹤算法研究
    4.1 列車控制模型
    4.2 控制器設(shè)計
        4.2.1 自抗擾控制器設(shè)計
        4.2.2 滑模自抗擾控制器設(shè)計
    4.3 仿真分析
        4.3.1 列車參數(shù)與約束條件
        4.3.2 仿真結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于列車時滯模型的滑模自抗擾控制算法設(shè)計
    5.1 列車牽引與制動系統(tǒng)模型
    5.2 列車時滯模型狀態(tài)空間方程建立
    5.3 基于列車時滯模型的滑模自抗擾控制器設(shè)計
        5.3.1 擴(kuò)張狀態(tài)觀測器設(shè)計
        5.3.2 滑模控制律設(shè)計
    5.4 仿真結(jié)果與分析
        5.4.1 列車參數(shù)與約束條件
        5.4.2 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3827905