由于運(yùn)營環(huán)境以及路況干擾的影響,在牽引制動(dòng)過程中列車車輪仍面臨著打滑空轉(zhuǎn)或者顛簸等不穩(wěn)定現(xiàn)象。本文針對(duì)列車車輪建立并完善其動(dòng)力學(xué)模型,設(shè)計(jì)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)算法的控制器,完成速度跟蹤控制,并結(jié)合交叉控制的方式設(shè)計(jì)同步控制器,協(xié)調(diào)各個(gè)輪對(duì)之間的控制。論文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)部分:首先,論文分析了列車驅(qū)動(dòng)輪對(duì)的受力情況,建立并完善了其動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型,著重分析了列車運(yùn)行過程中可能遇到的外界干擾、設(shè)備執(zhí)行效率因子以及多個(gè)對(duì)象間差異的影響。本文針對(duì)多個(gè)輪對(duì)之間控制不一致的問題采用相鄰交叉耦合控制方式,設(shè)計(jì)相應(yīng)的跟蹤控制器和同步協(xié)調(diào)控制器。其次,論文提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)算法的控制策略,對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中神經(jīng)元個(gè)數(shù)以及激活函數(shù)的選擇做了進(jìn)一步的分析,引入了廣義的神經(jīng)元自增長算法以及多層分組的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中每組選擇不同的激活函數(shù),每組可以根據(jù)誤差值實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元個(gè)數(shù)的調(diào)節(jié)�？刂撇呗愿淖兞斯潭ㄉ窠�(jīng)元個(gè)數(shù)模式的同時(shí)豐富了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),提高了網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力。然后,論文根據(jù)所提出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)算法,設(shè)計(jì)了速度跟蹤控制器和同步協(xié)調(diào)控制器。速度跟蹤控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)列車牽引輪對(duì)速度的控制,同步協(xié)調(diào)控制器... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＣＲＨ３型動(dòng)車組整體結(jié)構(gòu)圖??

??圖２－８偏差耦合控制示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－８?Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??相鄰交叉耦合的控制除了控制自身誤差值之外將相鄰的兩個(gè)單元的誤差信號(hào)??做比較作為同步控制器的輸入信號(hào)，從而將相鄰的單元之間建立關(guān)系形成關(guān)聯(lián)的??系統(tǒng)，消除與相鄰牽引單元之間的誤差值達(dá)到協(xié)同控制的效果［４４］。相鄰交叉耦合??的控制方式適合三個(gè)或者三個(gè)以上的單元。目前，在城市軌道列車中應(yīng)用的永磁同??步電機(jī)及電傳動(dòng)系統(tǒng)，具有能源利用率高、低功耗和噪音小等優(yōu)點(diǎn)，將是技術(shù)發(fā)展??的趨勢。采用永磁電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)就需要對(duì)應(yīng)相應(yīng)的牽引變流器進(jìn)行控制，并行??的控制方式已經(jīng)無法滿足需求，輪對(duì)之間的同步控制多采用相交叉耦合的方式，如??圖２－９所示。??＃?牘枺崳?■?”?１?６?１１???＾［＂控制器１１——牽引輪對(duì)１１??？??Ｓ?１?２??＂Ｋ?ｇ?２１??￣￣——控制器２?｜——Ｍ牽引輪對(duì)２?｜??？??Ｓ?２２??圖２－９相鄰交叉耦合控制示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－９?Ａｄｊａｃｅｎｔ?ｃｒｏｓｓ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??因此，假設(shè)多個(gè)獨(dú)立被控對(duì)象的條件下，經(jīng)過控制策略的比較，本文將采用相??交叉耦合的方式設(shè)計(jì)同步控制單元。同步控制器是同步控制系統(tǒng)中的一部分

?３０??時(shí)間（Ｓ）??圖３－２不同神經(jīng)元個(gè)數(shù)下控制器輸出對(duì)比圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?Ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ?ｏｕｔｐｕｔ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｎｅｕｒｏｎｓ??１?；?ｉ?［?ｉ?ｉ?ｉ?：??Ｑ???＿??。６－?－??０．４－?—ｍ＝３０?－??疆一?Ｖ—、＾一Ｉ?一ｉ??＾?－０．２－?－??－０．４－??－０．６?－?－??－０．８－?－??Ａ??Ｉ?［?：?：?［?＇??＇０?５?１０?１５?２０?２５?３０??時(shí)間（Ｓ）??圖３－３不同神經(jīng)元個(gè)數(shù)下誤差值對(duì)比圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｃｏｎｔｒａｓｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｒｒｏｒ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｎｅｕｒｏｎｓ??２５??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]永磁同步電動(dòng)機(jī)電感參數(shù)測量的研究綜述[J]. 章金晶,湯寧平.  電氣技術(shù). 2018(02)
[2]下一代高速列車關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢與展望[J]. 張衛(wèi)華,繆炳榮.  機(jī)車電傳動(dòng). 2018(01)
[3]無線供電高鐵列車非對(duì)稱耦合機(jī)構(gòu)[J]. 苑朝陽,張獻(xiàn),楊慶新,李陽,章鵬程.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(18)
[4]高速列車防滑控制策略研究[J]. 孫環(huán)陽,羅飛平,王群,楊磊,楊碩.  機(jī)車電傳動(dòng). 2017(05)
[5]基于通信的列車控制信號(hào)系統(tǒng)安全控制平臺(tái)的架構(gòu)[J]. 李廣誠.  城市軌道交通研究. 2017(S1)
[6]柔性軌道下高速列車車輪諧波磨耗對(duì)輪軌滾動(dòng)接觸蠕滑特性的影響[J]. 周新建,肖乾,程樹,楊逸航.  中國鐵道科學(xué). 2017(04)
[7]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高速動(dòng)車組牽引能耗計(jì)算模型[J]. 王黛,馬衛(wèi)武,李立清,楊葉,向初平.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[8]同步控制策略在高速列車牽引電機(jī)中的應(yīng)用[J]. 董凡,方攸同,黃曉艷,李靜.  微電機(jī). 2016(08)
[9]新干線電動(dòng)車組車軸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法和維修[J]. 石■ 弘道,蔡千華.  國外鐵道車輛. 2016(03)
[10]高速列車傳動(dòng)系統(tǒng)特征參數(shù)經(jīng)典域優(yōu)化[J]. 劉玉梅,趙聰聰,熊明燁,張志遠(yuǎn),喬寧國.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)

博士論文
[1]基于迭代學(xué)習(xí)控制的幾類列車自動(dòng)控制問題研究[D]. 王軼.北京交通大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和FPGA的磁浮車間隙傳感器溫度補(bǔ)償研究[D]. 何飛.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于多智能體一致技術(shù)的高速列車分布式控制[D]. 王天稚.北京交通大學(xué) 2017
[3]高速動(dòng)車組制動(dòng)過程建模及控制器設(shè)計(jì)[D]. 蔣志飛.華東交通大學(xué) 2016
[4]列車牽引控制單元軟硬件設(shè)計(jì)與研制[D]. 王雨琦.西南交通大學(xué) 2015
[5]高速列車自適應(yīng)主動(dòng)防滑牽引與制動(dòng)控制[D]. 楊婉青.北京交通大學(xué) 2015
[6]基于滑模變結(jié)構(gòu)的相鄰交叉耦合同步控制方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 文龍.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
[7]多永磁電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的同步控制策略研究[D]. 蔣毅.浙江大學(xué) 2014
[8]多電機(jī)同步控制系統(tǒng)控制策略研究[D]. 劉艷.沈陽工業(yè)大學(xué) 2013
[9]高速列車永磁牽引電機(jī)同步控制建模與仿真研究[D]. 鞏思茜.浙江大學(xué) 2013



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