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原文传递城轨列车精确停车算法研究

论文题名：	城轨列车精确停车算法研究
关键词：	城市交通;轨道列车;精确停车算法;仿真分析
摘要：	精确停车是城轨列车自动驾驶系统的关键技术之一，其精度通常要求在±30厘米之内。精确停车能保证城轨交通系统的高效率运行。若列车停站不准确，不仅影响乘客的上下车，而且会造成列车晚点等诸多问题。因此，研究城轨列车精确停车算法具有重要意义。　　本文以城轨列车为控制对象，基于列车自动驾驶系统的关键技术，深入分析列车的自动停车过程。利用Pade近似方法处理具有延时滞后的制动系统模型;结合列车牵引计算模型和制动系统模型，提出城轨列车停车控制算法的设计目标，即在避免控制输入切换频繁的前提下实现高精度的速度跟踪效果。　　基于列车制动系统模型，应用终端滑模控制原理设计列车停车控制算法。为增强列车停车控制系统的自适应性，引入参数自适应机制，设计了自适应终端滑模控制停车算法。将滑模控制中的符号函数替换为饱和函数，以防止控制系统产生抖振效应，由此确保列车运行过程中乘客的舒适性。在自适应终端滑模控制停车算法的基础上，进一步分析不同线路扰动对控制效果的影响。基于自适应终端滑模控制框架，引入扰动观测器，并将观测器的扰动观测值作为自适应终端滑模控制中扰动估计值，增强了系统的鲁棒性。　　本文利用Matlab搭建仿真平台，以验证控制算法的正确性和有效性。仿真结果表明基于扰动观测器的自适应终端滑模控制停车算法表现出良好的鲁棒性和自适应性。在系统模型具备参数不确定性和外部扰动的情况下，控制系统都能保证高精度的停车和乘客的舒适性。
作者：	吴鹏
专业：	电气工程
导师：	冯晓云
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文