基于反步法的列车制动缸压力精确控制

作     者：雷驰 吴萌岭 LEI Chi;WU Meng-ling

作者机构：同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2021年第55卷第3期

页      面：462-471页

核心收录：

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：电控空气制动系统 等效连续化 反步控制器 精确控制 压力 

摘      要：针对重载列车电控空气(ECP)制动系统,提出基于反步法的制动缸压力精确控制方法.通过等效连续化处理和线性化处理,建立具有严格反馈方式的ECP制动系统控制模型;引入已知上界的不确定项,采用指数趋近律的滑模变结构,实现系统局部鲁棒性;基于反步法设计控制律,构造误差变量以及Lyapunov函数;引入一阶滤波器,解决控制律中存在的“微分项数爆炸问题.硬件在环试验结果表明:与传统控制器相比,基于反步法的制动缸压力控制器具有更高的控制精度,其稳态控制误差在±8 kPa内,且调压过程无明显超调;在控制器中引入控制死区,可以大幅降低AV/RV阀的动作次数,提高系统使用寿命.