基于两阶段自适应Gauss配点重构伪谱法的电力机车优化操纵

作者：刘平^*; 胡云卿; 廖俊; 樊力; 黎向宇; 刘兴高

来源：自动化学报, 2019, 45(12): 2344-2354.

DOI：10.16383/j.aas.c190211

• HXD1-C64电力机车
• 优化操纵
• 两阶段Gauss配点重构,
• Gauss伪谱法

针对中车株洲电力机车有限公司设计的HXD1-C64电力机车,提出一种基于两阶段自适应Gauss配点重构的伪谱法,用于列车优化操纵问题高效快速求解.首先,建立了HXD1-C64电力机车优化操纵数学模型;然后,在推导Legendre-Gauss配点公式的基础上,给出控制变量两阶段自适应Gauss配点策略,第1阶段采用对分配点,第2阶段引入斜率变化分析对控制变量配点进行自适应细分和合并;最后,在运行时间最短目标下对HXD1-C64电力机车优化操纵进行仿真实验.结果显示,相较于控制变量参数化方法和传统高斯伪谱方法 (Gauss pseudospectral method, GPM),改进方法获得了更优性能指标和牵引力控制品质,计算时间分别减少91.93%和33.88%,表明了所提方法的有效性.

• 单位
  中车株洲电力机车研究所有限公司; 工业控制技术国家重点实验室; 自动化学院; 重庆邮电大学; 浙江大学