基于模糊控制算法的重載列車(chē)節(jié)能運(yùn)行控制策略研究.pdf

1、重載鐵路運(yùn)輸作為國(guó)際鐵路的重要發(fā)展方向之一，具有效率高、成本低且運(yùn)能大的特點(diǎn)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、高科技在鐵路的運(yùn)用和體現(xiàn)，我國(guó)重載列車(chē)在提高鐵路線(xiàn)路運(yùn)能等方面取得了快速發(fā)展的同時(shí)也使能源消耗問(wèn)題日益凸顯出來(lái)。由于重載列車(chē)的運(yùn)行受多種因素的影響，因此其節(jié)能運(yùn)行控制問(wèn)題仍舊是研究的難點(diǎn)。在重載列車(chē)的運(yùn)行過(guò)程中，其能量消耗主要來(lái)源于增加列車(chē)動(dòng)能、克服運(yùn)行阻力以及列車(chē)可能存在自身耗損三方面。因此在研究重載列車(chē)節(jié)能運(yùn)行控制的問(wèn)題時(shí)，

2、可以通過(guò)生成列車(chē)節(jié)能運(yùn)行曲線(xiàn)來(lái)體現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的能耗情況。本文將通過(guò)分析重載列車(chē)的運(yùn)行特點(diǎn)等相關(guān)信息，提出重載列車(chē)節(jié)能運(yùn)行的控制策略，并生成重載列車(chē)節(jié)能運(yùn)行曲線(xiàn)。
　　本文以模糊控制算法為核心算法。首先綜合考慮實(shí)際線(xiàn)路限速、坡度等線(xiàn)路條件，對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行合理劃分并進(jìn)行離散化處理。其次分析了列車(chē)的相關(guān)模型后在此基礎(chǔ)之上建立重載列車(chē)的能耗模型，并對(duì)相關(guān)條件進(jìn)行了約束。同時(shí)采用模糊控制算法建立了模糊控制器，將速度差及加速度作為控制器輸入變

3、量。在制定模糊控制規(guī)則的過(guò)程中，由于前方坡道類(lèi)型及線(xiàn)路限速的變化都會(huì)對(duì)控制規(guī)則產(chǎn)生影響，因此當(dāng)前方坡道類(lèi)型存在變化時(shí)，根據(jù)列車(chē)當(dāng)前速度及目標(biāo)速度對(duì)列車(chē)進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換;當(dāng)前方線(xiàn)路存在限速變化時(shí)，則提前降低列車(chē)速度使其在運(yùn)行過(guò)程中減少采用空氣制動(dòng)的次數(shù)。最后結(jié)合重載列車(chē)特性和列車(chē)運(yùn)行要求以及獲得的參數(shù)對(duì)列車(chē)節(jié)能運(yùn)行進(jìn)行計(jì)算并獲得重載列車(chē)運(yùn)行曲線(xiàn)。
　　本文選取重載鐵路朔黃線(xiàn)中“神池南—寧武西”和“東治—南灣坡”兩段重載方向線(xiàn)路數(shù)據(jù)進(jìn)行仿