基于最小二乘法估計粘滑曲線斜率的高速動車粘著控制方法研究
發(fā)布時間:2023-06-01 19:19
為了確保輪軌間良好的粘著性能,充分發(fā)揮動車組列車的牽引力和制動力,需要對動車組列車實施合理、高效的粘著控制。本文從工程實際應用角度出發(fā),研究了一種可切換遺忘因子的遞推最小二乘算法,用來辨識粘滑曲線斜率。此外,針對傳統(tǒng)梯度法在極值點附近推定速度變慢的問題,將步長設置為與曲線斜率相關的函數(shù),并且選用梯度法對最佳蠕滑速度進行推定,從而為動車組列車實現(xiàn)高效粘著控制提供了依據(jù)。論文的主要研究內(nèi)容包含以下幾點:(1)建立了動車組列車單軸縱向動力學模型,在MATLAB中基于CRH2A型動車組實際參數(shù)仿真驗證了模型的正確性。針對粘著系數(shù)難以實時獲得的問題,構(gòu)建了全維狀態(tài)觀測器,通過觀測電機負載轉(zhuǎn)矩可間接獲得粘著系數(shù)值,仿真中對比了不同極點下的觀測值與粘著力計算模型計算出的實際值,結(jié)果顯示在極點取值為-300時,觀測值與實際值誤差最小。(2)針對傳統(tǒng)遞推最小二乘法(RLS)在軌面條件突變時對待識別參數(shù)的追蹤不夠及時、存在滯后性的問題,對傳統(tǒng)的遞推最小二乘法進行了改進,設計了可切換遺忘因子的遞推最小二乘算法對粘滑曲線斜率值進行追蹤。仿真顯示改進后的算法具有追蹤迅速、波動小的特點。(3)本文選用梯度法對最佳...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外粘著控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 蠕滑速度法
1.2.2 粘著曲線斜率法
1.2.3 智能控制法
1.3 國內(nèi)外粘著控制器的發(fā)展
1.4 論文主要內(nèi)容
2 輪軌粘著理論與粘著力計算模型
2.1 輪軌粘著理論
2.2 影響粘著系數(shù)的重要因素
2.2.1 列車速度
2.2.2 輪軌表面狀態(tài)
2.2.3 彎道曲率
2.2.4 軸重和輪徑
2.3 輪軌間粘著力求解模型
2.4 小結(jié)
3 列車動力學建模
3.1 列車牽引動力學模型
3.2 基于車輛實際參數(shù)對模型仿真驗證
3.3 粘著系數(shù)估計模型
3.4 小結(jié)
4 基于最小二乘法估計斜率的粘著控制研究
4.1 空轉(zhuǎn)的判斷
4.1.1 蠕滑速度判據(jù)
4.1.2 軸端角加速度及角加速度微分判據(jù)
4.1.3 粘滑曲線斜率判據(jù)
4.1.4 蠕滑率判據(jù)
4.2 粘滑曲線斜率估計
4.2.1 最小二乘法簡介
4.2.2 帶遺忘因子的遞推最小二乘法簡介
4.2.3 遞推最小二乘法的改進
4.3 梯度法搜索最佳蠕滑速度
4.4 粘著控制器設計
4.5 仿真驗證
4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3826889
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外粘著控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 蠕滑速度法
1.2.2 粘著曲線斜率法
1.2.3 智能控制法
1.3 國內(nèi)外粘著控制器的發(fā)展
1.4 論文主要內(nèi)容
2 輪軌粘著理論與粘著力計算模型
2.1 輪軌粘著理論
2.2 影響粘著系數(shù)的重要因素
2.2.1 列車速度
2.2.2 輪軌表面狀態(tài)
2.2.3 彎道曲率
2.2.4 軸重和輪徑
2.3 輪軌間粘著力求解模型
2.4 小結(jié)
3 列車動力學建模
3.1 列車牽引動力學模型
3.2 基于車輛實際參數(shù)對模型仿真驗證
3.3 粘著系數(shù)估計模型
3.4 小結(jié)
4 基于最小二乘法估計斜率的粘著控制研究
4.1 空轉(zhuǎn)的判斷
4.1.1 蠕滑速度判據(jù)
4.1.2 軸端角加速度及角加速度微分判據(jù)
4.1.3 粘滑曲線斜率判據(jù)
4.1.4 蠕滑率判據(jù)
4.2 粘滑曲線斜率估計
4.2.1 最小二乘法簡介
4.2.2 帶遺忘因子的遞推最小二乘法簡介
4.2.3 遞推最小二乘法的改進
4.3 梯度法搜索最佳蠕滑速度
4.4 粘著控制器設計
4.5 仿真驗證
4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
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攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3826889
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