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CTCS-2级列控系统ATO精确停车功能的研究
| 论文题名： | CTCS-2级列控系统ATO精确停车功能的研究 |
| 关键词： | CTOS-2级列控系统;ATO精确停车功能;动车组;模糊PID |
| 摘要： | 珠三角城际铁路运营组织模式、运营速度、车辆选型等既不同于客运专线制式,也不同于城市轨道交通制式,它是将客运专线与城市轨道交通相结合的新型区域轨道交通,具有高速度、高密度、跨线运行的特点,它对信号系统提出了新的要求,C2+ATO信号系统正是基于此提出的,即在CTCS-2级列控系统架构的基础上增加ATO功能。C2+ATO的技术方案是开创性的,国内外均无在干线铁路上实现ATO功能的先例,因此需要深入研究其技术方案。在站内的精确停车是C2+ATO系统的一项重要功能,如果停车位置不精确将影响旅客乘降以及运输效率。本文的目的是构建合理的C2+ATO精确停车方案,选取合适的精确停车控制算法,满足±30cm的停车精度要求。 本文首先构建C2+ATO信号系统,阐述其系统结构、设备组成、系统接口、主要功能等,并在此基础上设计C2+ATO精确停车方案。而后分别研究CRH6型动车组的牵引特性、制动特性、列车基本阻力、列车附加阻力,进行相关的牵引计算,建立CRH6型动车组的单质点列车模型。根据经典控制理论和模糊控制理论,分别设计精确停车PID控制器和模糊PID控制器。最后应用Simulink搭建仿真模型,验证C2+ATO精确停车方案是否符合珠三角城际铁路的要求。 Simulink仿真结果表明,采用PID控制器停车误差是-77cm,模糊PID控制器停车误差是-26cm,模糊PID控制器对于目标曲线的追踪效果优于PID控制器,因此选用模糊PID作为精确停车控制算法。随后采用不同的应答器布置方案,停车误差分别为-26cm、-84cm、107cm,说明C2+ATO中至少需要两组精确停车定位应答器,本文的精确停车方案可以满足±30cm的精度要求。在2‰下坡道、5‰下坡道、3‰上坡道的线路条件下,停车误差分别为92cm、194cm、-85cm,说明线路坡度对于停车精度有很大的影响,坡度越大,停车误差越大。最后,多次采样的结果表明采用本文所设计的精确停车方案及模糊PID控制器,列车停车精度离散度为13.3％,满足15%的离散度性能指标。综合以上仿真结果可以得出结论:本文所设计的C2+ATO精确停车方案以及模糊PID控制器能够满足珠三角城际铁路对于精确停车的要求。 |
| 作者： | 赵东旭 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 董昱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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