基于RBF的高速列車速度跟蹤控制及仿真研究
發(fā)布時間:2022-01-27 12:13
隨著我國“一帶一路”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進,其沿線經(jīng)濟帶上高速鐵路的重要性也不斷凸顯。目前,我國高速列車的運行速度已經(jīng)超過了300km/h,這就對高速列車的控制系統(tǒng)提出了更高的要求。然而,目前高速列車的運行控制主要還是通過人工操作來完成,相關(guān)高速列車建模優(yōu)化控制的研究還處于初期階段,對給定的目標速度優(yōu)化曲線不能進行準確跟蹤,這一系列問題嚴重制約了我國高速鐵路的智能化發(fā)展。因此,建立有效的高速列車動力學(xué)模型,設(shè)計合理的高速列車速度跟蹤控制策略,對于我國“一帶一路”戰(zhàn)略的順利實施具有重要意義。針對高速列車運行過程非線性的特點,采用基于RBF數(shù)據(jù)驅(qū)動的建模方法,建立高速列車運行過程動力學(xué)模型,設(shè)計采用了基于RBF-PID自校正控制策略實現(xiàn)對高速列車的速度跟蹤,通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立高速列車視景仿真系統(tǒng),并在該視景仿真平臺上驗證所提建模控制方法的有效性。主要內(nèi)容如下:1、根據(jù)高速列車CRH380AL牽引制動特性以及運行過程的受力分析,構(gòu)建高速列車動力學(xué)方程,結(jié)合現(xiàn)場采集CRH380AL型動車組在濟南西-滕州東的實際運行數(shù)據(jù),經(jīng)歸一化處理后,利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立高速列車運行過程的動力學(xué)模型。2、基于建立...
【文章來源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 高速列車控制系統(tǒng)的介紹
1.2.2 ATO技術(shù)的研究
1.2.3 高速列車建模與控制方法的研究
1.2.4 虛擬仿真視景的發(fā)展
1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 高速列車運行過程建模分析
2.1 高速列車運行過程的動力學(xué)分析
2.1.1 高速列車運行過程的受力分析
2.1.2 高速列車動力學(xué)方程
2.2 高速列車建模過程方法
2.2.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動建模
2.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.3 高速列車運行過程建模與驗證
2.4 本章小結(jié)
第三章 高速列車速度跟蹤控制器的設(shè)計與分析
3.1 高速列車速度-距離跟蹤控制
3.2 PID控制策略
3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID原理
3.4 速度跟蹤控制仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 高速列車視景仿真及驗證
4.1 三維虛擬場景的的建立
4.1.1 MultiGenCreator軟件的簡介
4.1.2 建模關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)化方法
4.1.3 三維場景模型的構(gòu)建
4.2 虛擬場景實時驅(qū)動漫游
4.2.1 VegaPrime仿真平臺
4.2.2 場景實時驅(qū)動漫游
4.3 虛擬仿真平臺及驗證
4.3.1 硬件設(shè)備
4.3.2 軟件設(shè)計
4.3.3 列車視景系統(tǒng)仿真驗證
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]動車組自動駕駛制動過程雙自適應(yīng)優(yōu)化控制[J]. 李中奇,楊振村. 計算機仿真. 2016(06)
[2]虛擬現(xiàn)實技術(shù)與應(yīng)用[J]. 楊洋. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(17)
[3]動車組制動過程多模型自適應(yīng)PID控制[J]. 楊輝,嚴瑾,張坤鵬. 鐵道學(xué)報. 2014(03)
[4]數(shù)據(jù)驅(qū)動的高速列車子空間預(yù)測控制[J]. 衷路生,顏爭,楊輝,齊葉鵬,張坤鵬,樊曉平. 鐵道學(xué)報. 2013(04)
[5]基于Vega Prime的環(huán)境特效與爆炸特效實現(xiàn)技術(shù)[J]. 張晶,李青,陳義軍,李選鵬. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2010(09)
[6]基于模糊PID軟切換控制的列車自動駕駛系統(tǒng)調(diào)速制動[J]. 董海榮,高冰,寧濱,張嚴心. 控制與決策. 2010(05)
[7]Vega Prime實時視景仿真中粒子系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J]. 廖炎平,劉莉,杜小菁,戚澤華,白海濤. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2010(04)
[8]列車自動駕駛調(diào)速系統(tǒng)自適應(yīng)模糊控制[J]. 董海榮,高冰,寧濱. 動力學(xué)與控制學(xué)報. 2010(01)
[9]降低城市軌道交通工程造價及運營費用的一個有效途徑——先進合理的列車自動控制ATC系統(tǒng)[J]. 劉海軍. 鐵道標準設(shè)計. 2009(11)
[10]基于Multigen Creator的橋梁三維建模方法研究[J]. 王應(yīng)橋. 中國水運(下半月). 2009(10)
博士論文
[1]高速動車組自適應(yīng)速度跟蹤控制[D]. 李中奇.南昌大學(xué) 2015
[2]列車自動駕駛控制模型參數(shù)辨識及其應(yīng)用[D]. 王呈.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]高速列車子空間模型辨識與預(yù)測控制方法[D]. 顏爭.華東交通大學(xué) 2013
[2]基于Multigen Creator/Vega Prime的列車運行視景仿真[D]. 和蘊鋒.西南交通大學(xué) 2012
[3]列車自動駕駛算法研究及仿真實現(xiàn)[D]. 饒曉璐.西南交通大學(xué) 2010
[4]高速列車智能制動系統(tǒng)的研究[D]. 王江濤.鄭州大學(xué) 2009
[5]基于Multigen Creator/Vega Prime無人機三維視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 徐鶴.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:3612469
【文章來源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 高速列車控制系統(tǒng)的介紹
1.2.2 ATO技術(shù)的研究
1.2.3 高速列車建模與控制方法的研究
1.2.4 虛擬仿真視景的發(fā)展
1.3 論文主要研究內(nèi)容
第二章 高速列車運行過程建模分析
2.1 高速列車運行過程的動力學(xué)分析
2.1.1 高速列車運行過程的受力分析
2.1.2 高速列車動力學(xué)方程
2.2 高速列車建模過程方法
2.2.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動建模
2.2.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.3 高速列車運行過程建模與驗證
2.4 本章小結(jié)
第三章 高速列車速度跟蹤控制器的設(shè)計與分析
3.1 高速列車速度-距離跟蹤控制
3.2 PID控制策略
3.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整定PID原理
3.4 速度跟蹤控制仿真分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 高速列車視景仿真及驗證
4.1 三維虛擬場景的的建立
4.1.1 MultiGenCreator軟件的簡介
4.1.2 建模關(guān)鍵技術(shù)及優(yōu)化方法
4.1.3 三維場景模型的構(gòu)建
4.2 虛擬場景實時驅(qū)動漫游
4.2.1 VegaPrime仿真平臺
4.2.2 場景實時驅(qū)動漫游
4.3 虛擬仿真平臺及驗證
4.3.1 硬件設(shè)備
4.3.2 軟件設(shè)計
4.3.3 列車視景系統(tǒng)仿真驗證
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]動車組自動駕駛制動過程雙自適應(yīng)優(yōu)化控制[J]. 李中奇,楊振村. 計算機仿真. 2016(06)
[2]虛擬現(xiàn)實技術(shù)與應(yīng)用[J]. 楊洋. 山東工業(yè)技術(shù). 2014(17)
[3]動車組制動過程多模型自適應(yīng)PID控制[J]. 楊輝,嚴瑾,張坤鵬. 鐵道學(xué)報. 2014(03)
[4]數(shù)據(jù)驅(qū)動的高速列車子空間預(yù)測控制[J]. 衷路生,顏爭,楊輝,齊葉鵬,張坤鵬,樊曉平. 鐵道學(xué)報. 2013(04)
[5]基于Vega Prime的環(huán)境特效與爆炸特效實現(xiàn)技術(shù)[J]. 張晶,李青,陳義軍,李選鵬. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2010(09)
[6]基于模糊PID軟切換控制的列車自動駕駛系統(tǒng)調(diào)速制動[J]. 董海榮,高冰,寧濱,張嚴心. 控制與決策. 2010(05)
[7]Vega Prime實時視景仿真中粒子系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J]. 廖炎平,劉莉,杜小菁,戚澤華,白海濤. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2010(04)
[8]列車自動駕駛調(diào)速系統(tǒng)自適應(yīng)模糊控制[J]. 董海榮,高冰,寧濱. 動力學(xué)與控制學(xué)報. 2010(01)
[9]降低城市軌道交通工程造價及運營費用的一個有效途徑——先進合理的列車自動控制ATC系統(tǒng)[J]. 劉海軍. 鐵道標準設(shè)計. 2009(11)
[10]基于Multigen Creator的橋梁三維建模方法研究[J]. 王應(yīng)橋. 中國水運(下半月). 2009(10)
博士論文
[1]高速動車組自適應(yīng)速度跟蹤控制[D]. 李中奇.南昌大學(xué) 2015
[2]列車自動駕駛控制模型參數(shù)辨識及其應(yīng)用[D]. 王呈.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]高速列車子空間模型辨識與預(yù)測控制方法[D]. 顏爭.華東交通大學(xué) 2013
[2]基于Multigen Creator/Vega Prime的列車運行視景仿真[D]. 和蘊鋒.西南交通大學(xué) 2012
[3]列車自動駕駛算法研究及仿真實現(xiàn)[D]. 饒曉璐.西南交通大學(xué) 2010
[4]高速列車智能制動系統(tǒng)的研究[D]. 王江濤.鄭州大學(xué) 2009
[5]基于Multigen Creator/Vega Prime無人機三維視景仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 徐鶴.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:3612469
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3612469.html
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