列車駕駛?cè)蒎e控制技術(shù)研究.pdf

1、列車全自動駕駛技術(shù)憑借其安全、靈活、經(jīng)濟以及高服務(wù)質(zhì)量的特點正成為未來城市軌道交通列車駕駛控制技術(shù)發(fā)展的方向。列車自動駕駛系統(tǒng)的一個重要性能指標(biāo)是精確停車，該性能指標(biāo)要求自動駕駛精確控制算法能夠確保列車在任何條件下都能實現(xiàn)精確停車，該功能的實現(xiàn)不僅方便了旅客上下車，同時也保證了行車效率，因此該算法的研究有其特有的現(xiàn)實意義。另外，列車經(jīng)歷長時間連續(xù)運行，其載荷條件和運行環(huán)境會隨時間變化，這使得列車出現(xiàn)故障的可能性較高。隨著控制系統(tǒng)變得越來

2、越復(fù)雜，而實際的應(yīng)用對系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性的要求越來越高，也需要它們具備檢錯和容錯的能力，以便在較長一段時間維持正常的運作。因此開展對列車駕駛故障檢測和容錯控制技術(shù)的研究具有重大和深遠(yuǎn)的意義。
　　本文基于列車運行控制的實際應(yīng)用需求，介紹了眾多學(xué)者在故障檢測和容錯控制領(lǐng)域所進(jìn)行了持續(xù)深入的研究及所取得了重要的成就。這些成就為研究具有檢錯和容錯能力的列車自動駕駛控制算法奠定了理論基礎(chǔ)。
　　本文基于已提出的城市軌道列車制動模

3、型，采用UIO算法對列車的傳感器故障進(jìn)行監(jiān)測，通過閾值判斷大小的方法來判斷列車傳感器是否發(fā)生故障，解決了在列車測量條件復(fù)雜的環(huán)境下的故障診斷問題。
　　本文研究了列車運行過程中的性能監(jiān)測的問題，采用檢測濾波器的方法對列車的制動率變化進(jìn)行了實時監(jiān)測，同時還嘗試了自適應(yīng)控制參數(shù)估計和IMM模型估計的設(shè)計方法，并給出相應(yīng)的對比分析結(jié)果。
　　基于上面所描述的模塊提供的檢測信息，本文最后提出了基于模型參考滑模控制的列車精確停車容錯控

4、制算法。該控制算法根據(jù)目標(biāo)停車點和停車階段開始前的列車速度，通過參考模型生成目標(biāo)曲線，解決了目標(biāo)曲線生成的問題；并通過跟蹤目標(biāo)曲線完成停車。利用變結(jié)構(gòu)控制的強魯棒性很好地克服列車參數(shù)(傳輸延時、相應(yīng)時間、制動率)變化對列車運行的影響。同時，該控制算法還可以靈活地根據(jù)故障檢測的結(jié)果快速地調(diào)整參考模型以保證列車運行性能維持一致。
　　實驗室仿真試驗全面地檢驗和體現(xiàn)了所提出性能檢測與控制算法的有效性，在仿真過程中，即使考慮了許多苛刻的條