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基于模糊预测控制的列车追踪运行研究
| 论文题名： | 基于模糊预测控制的列车追踪运行研究 |
| 关键词： | 铁路通信;自动调速;模糊预测控制 |
| 摘要： | 目前列车间通信技术的研究与应用都在快速的发展，为了能充分利用列车间实时通信的优势，提高铁路运营效率，本文对该条件下，追踪列车自动调速时的运行方式及控制器进行了研究，提出了一种新的列车追踪策略，并设计了相应的模糊预测分层控制器，实现列车按该策略追踪运行。这种新的追踪策略在保证列车追踪安全的前提下，缩小了追踪间隔时间，提高了铁路运营效率。 论文根据列车间实时通信，获得较多追踪列车运行数据，从而分析计算得出前方车辆的运行状态及轨迹，更精确的描述列车运行环境。在此基础上结合现有对列车追踪间隔时间的分析，考虑追踪控制的实时性需求，提出了一种动态指标，列车追踪实时间隔时间，并对列车追踪运行时该指标的变化情况进行了分析。根据分析结果，以追踪列车速度自动调整前后追踪间隔时间一致和列车采用恒定减速度进行匀减速为两个基本条件，得出了一种可行且高效的方案，并对该方案下各参数的取值进行了分析。该方案先对追踪运行的两列车进行整体考虑，先通过改变追踪策略，达到在追踪列车减速进限速区的过程中，间隔距离减小的同时后车速度也逐渐减小，减缓了追踪实时间隔时间的变化情况，从而增大追踪过程中，最小的实时间隔时间，降低了安全风险;然后在保证安全的前提下，通过适当减小图定追踪间隔时间，提高效率。 为实现列车按本文提出策略追踪运行，对列车ATO自动调速功能中速度控制器进行了设计，采用模糊决策预测控制分层控制的思想对列车运行的期望速度曲线和实时的控制律分别进行设计。上层采用模糊控制，根据本文列车追踪策略设计相应的模糊规则;下层采用广义预测控制，利用其对模型不精确具有良好的鲁棒性，实时在线局部优化等优点控制列车速度。在列车追踪运行过程中，首先根据实时运行数据给出相应的控制策略，然后依据控制策略生成期望曲线，最后通过实时在线滚动优化，实时控制列车跟踪给定的速度期望曲线运行。 |
| 作者： | 郑维耀 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 李茂青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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