基于精准停车及节能优化的列车速度跟随控制

作     者：彭云龙 康元磊 于逸尘 李杰 PENG Yunlong;KANG Yuanlei;YU Yichen;LI Jie

作者机构：中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 同济大学电子与信息工程学院上海201804 

出 版 物：《城市轨道交通研究》 (Urban Mass Transit)

年 卷 期：2024年第27卷第6期

页      面：215-220页

学科分类：08[工学] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：城市轨道交通 列车自动运行 模糊自适应控制 速度跟随控制 精准停车 节能优化 

摘      要：[目的]列车自动运行系统可以通过控制列车各执行机构实现列车的自主行驶,对节约轨道交通系统的运行成本、提高列车运行安全保障极为重要。针对单一控制方法在列车自动运行速度跟随控制过程中停车准确性较低,未能兼顾能耗优化等问题,提出了一种列车自动运行速度跟随控制策略。[方法]所提方法在传统PID(比例-积分-微分)控制的基础上,通过模糊控制器对PID参数进行在线整定调节,并针对列车精准停车及运行节能分别进行算法设计。当列车运行至停车点附近时,停止使用基于预设目标速度的速度反馈控制方式,转而计算精准停车所需加速度,并进行加速度反馈控制以提高停车精准性。同时在列车巡航过程中设计了一种牵引-惰行循环的节能巡航工况,在检测列车符合相应巡航条件后,采用该工况实现整体运行能耗的优化。[结果及结论]在MATLAB/Simulink仿真软件中建立了列车及控制器的仿真模型,通过与PID控制及模糊自适应PID控制在精准停车、节能等性能指标的对比,验证了所提方法和模型的有效性。