高速动车组制动过程的建模及跟踪控制

作     者：李中奇 杨辉 刘明杰 刘杰民 LI Zhongqi;YANG Hui;LIU Mingjie;LIU Jiemin

作者机构：华东交通大学电气与自动化工程学院江西南昌330013 济南铁路局济南西机务段山东济南250021 济南铁路局总工程师室山东济南250001 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2016年第37卷第5期

页      面：80-86页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51565012 61164013) 国家自然科学基金高铁联合基金资助项目(U1334211) 江西省自然科学基金资助项目(20151BAB207045) 

主　　题：高速动车组 动力单元 制动力 速度跟踪 分布式模型 多变量广义预测控制 跟踪控制 

摘      要：通过分析动力分散式高速动车组多动力单元制动过程中制动力和速度之间的关系,根据动车组制动过程中的运行数据和制动特性曲线,建立高速动车组制动过程多动力单元的分布式三阶自回归模型;采用多变量广义预测控制方法,实时生成各动力单元所需制动力,实现制动过程中对动车组各动力单元给定速度的跟踪控制。采用MATLAB软件和给出的建模方法以及跟踪控制方法,以CRH380A型高速动车组为例进行跟踪控制仿真。结果表明:由仿真计算得到的动力单元速度与其实际速度的最大正负误差之绝对值均小于2km·h^(-1),均方根误差小于1km·h^(-1),均满足高速动车组运行过程的速度误差要求,验证了所建模型的准确性;高速动车组在制动过程中各动力单元对给定速度跟踪控制的最大绝对误差仅为0.195 8km·h^(-1),大大优于传统的多变量比例积分微分控制方法,满足制动过程中对动车组运行安全、舒适和停靠准确的要求。