高速列车大功率操纵过程分数阶建模及速度时滞预测

作     者：张坤鹏 严斐 杨辉 刘鸿恩 安春兰 Zhang Kunpeng;Yan Fei;Yang Hui;Liu Hongen;An Chunlan

作者机构：华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013 江西省先进控制与优化重点实验室南昌330013 轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013 江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院赣州341000 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第14期

页      面：4557-4566页

核心收录：

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(U2034211,62063007) 江西省自然科学基金项目(20224BAB212021,20232BAB202029) 江西省教育厅项目(GJJ200610,GJJ210647) 流程工业综合自动化国家重点实验室联合开放基金项目(2022-KF-21-03)资助 

主　　题：高速列车 大功率操纵过程 数据驱动 时滞 分数阶最小二乘模型 

摘      要：针对现有司机操纵策略难以完整描述列车大功率操纵过程的微观变化,设计机理特性和数据驱动模型联合驱动的分数阶建模策略,来满足高速列车无级调速下安全平稳运行的要求。针对高速列车大功率操纵模式下的大惯性特性和司机反应时间,该文首先对大功率牵引系统和制动系统的时滞特性进行分析,进而对列车操纵策略设计精简冗余工序编码策略,从闭环控制角度实现速度时滞特性精准预测;其次提出了一种新的分数阶建模方法,并设计分数阶最小二乘算法对模型中的时变参数进行精细化辨识;最后基于现场实验数据验证了所提方法的有效性。