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摘要
速度跟踪控制是高速动车组自动驾驶的关键技术之一。通过分析列车运行过程的动力学关系，将车钩系统描述为弹簧-阻尼器系统，并考虑列车受到的附加阻力，以及由于列车车钩形变产生的列车长度变化等，建立高速动车组纵向多质点动力学模型。在此模型基础上，设计分布式全局快速滑模控制器，此策略连续的控制率消除了传统滑模控制的抖振问题，控制器考虑动车与拖车的不同动力分配和牵引电机的输出功率上限，分别对动车与拖车的控制力进行不同的饱和限制。基于李雅普诺夫稳定性原理，证明了提出的控制算法的收敛与稳定。仿真结果表明，此高速动车组多质点模型能较为准确地反映列车运行中车钩的状态与受到的附加阻力，基于该模型的带有输出限制的分布式全局快速终端滑模控制器，使车钩纵向冲动更小，速度跟踪性能更优。
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单位江西省先进控制与优化重点实验室; 华东交通大学
