基于改进滑模极值搜索算法的货运列车黏着控制研究

作     者：程翔 唐润忠 黄刚 黄宜山 CHENG Xiang;TANG Runzhong;HUANG Gang;HUANG Yishan

作者机构：湖南铁道职业技术学院轨道交通智能控制学院湖南株洲412001 湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007 湖南工业大学轨道交通学院湖南株洲412007 中车时代电动汽车股份有限公司湖南株洲412007 

出 版 物：《机车电传动》 (Electric Drive for Locomotives)

年 卷 期：2023年第1期

页      面：104-112页

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62173137) 湖南省教育厅科学研究项目(21C1295) 

主　　题：黏着控制 极值搜索 观测器 稳态振荡 

摘      要：针对传统的滑模极值搜索控制算法(SMESC)在货运列车最佳黏着工作点追踪过程中存在稳态振荡、收敛速度慢的问题,提出了参数时变的改进滑模极值搜索控制算法。为削弱稳态振荡和加快SMESC收敛速度,分析了SMESC中增益参数与稳态振幅间的数学关系,以及辅助函数斜率与收敛性的联系,并对其进行优化:设计了时变辅助函数斜率以改善SMESC的收敛速度,设计了以观测误差为基准的动态增益参数以削减稳态振荡,并进行了收敛性分析。针对行车阻力无法直接测量的问题,引入了基于粒子群算法(PSO)的阻力参数估计,最后设计了基于SMESC的黏着控制律,通过与传统滑模极值搜索进行对比,证实了所提方法的有效性和实用性。