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原文传递货运列车节能控制方法研究

论文题名：	货运列车节能控制方法研究
关键词：	铁路货运;列车节能;模糊控制;计算机技术
摘要：	铁路运输是我国最重要的交通运输方式之一，担负着国民经济和社会发展的重要任务。货物运输作为铁路运输的主要组成部分，在运输过程中既要保证行车安全，又要准点和低能耗运行。在本文中，以列车的准点、安全运行（在规定的限速范围内）为前提，在确定的线路、机车和车辆条件下，通过设计适合的控制方法和控制器，实现对货运列车目标速度曲线的有效跟踪，并尽量在此基础上融合列车司机驾驶经验和列车理想输入输出数据设计T-S模糊控制器以达到更好的节能效果。本研究将T-S模糊控制理论应用于列车速度去向跟踪控制系统，设计了基于单质点和多质点模型的T-S模糊控制模型，并进行仿真验证，结果表明T-S模糊控制在列车速度控制方面具有良好的跟踪特性和节能效果。　　本研究主要内容包括：⑴研究了单质点模型列车在运行过程的受力情况，建立了列车单质点动力学方程和状态空间方程，并在此模型的基础上设计了PID控制器，构建了单质点列车PID控制模型。另外，利用结构和参数辨识的方法确定模糊控制器的控制规则，得出了T-S模糊控制器，构建单质点列车T-S控制系统。⑵分析了多质点列车模型的机车和每一辆货车的受力情况，对机车或每一辆货车建立其状态空间模型并确定列车车钩力与列车的速度和位移之间的关系，设计了PID控制器，建立了列车速度控制系统的多质点列车PID控制模型，并采用参数辨识的方法设计了多质点列车T-S控制系统。⑶在确定列车编组和线路条件的情况下，对上述四种控制模型进行仿真，并将多质点T-S控制模型与多质点PID控制模型和两种单质点模型进行比较，结果表明在单质点和多质点模型下，T-S模糊控制模型都具有比PID控制模型具有更好的速度跟随特性和节能效果;多质点列车T-S控制模型的速度跟随效果和节能效果比单质点T-S控制模型更好，而且它可以观察每一台机车或车辆的位移和速度，以及车钩力的变化情况。
作者：	吕又冉
专业：	交通运输工程
导师：	魏秀琨
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文