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摘要
为解决动车组制动过程中电制动与空气制动切换时控制模型参数变化和空气制动延时大的问题,以提高动车组停车的精确性,提出了一种改进模糊PID-Smith控制器;通过分析动车组制动过程中单个车厢的力学模型,考虑列车制动过程的特点,建立了关于运行速度和制动力的二阶纯延时传递函数;将离散化的二阶纯延时传递函数与单个车厢的力学模型结合,建立了动车组多质点控制模型,并分析了该控制模型的特点;提出了一种改进的模糊PID-Smith控制器,通过引入Smith预估控制器解决了动车组制动过程中空气制动系统延时大的问题,使用递推最小二乘法在线辨识了模型参数,以解决动车组制动过程中电制动切换到空气制动时的模型参数变化问题;采用模糊PID控制器代替Smith预估控制器中的PID部分,解决了PID参数整定难和鲁棒性差的问题;采用MATLAB软件对CRH380A型高速动车组进行仿真,在不同进站速度、不同减速度和不同程度干扰下,使控制器控制动车组跟踪设定速度,并与模糊PID控制器的结果进行对比。仿真结果表明:改进模糊PID-Smith控制器得到的动力单元速度与其设定速度的误差在0.4 km·h-1以内,而模糊PID控制器的误差在1.0 km·h-1以内;采用提出控制器得到的停车误差在0.3 m以内,而模糊PID控制器的停车误差在1.5 m以内;提出的控制器满足高速动车组运行过程中停车误差小于0.3 m的要求。
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单位华东交通大学; 江西省先进控制与优化重点实验室
