高速列车执行器故障程度识别和容错控制

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:cenkk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,中国的高速列车技术发展迅速,高速列车的运行可靠性和安全性逐渐成为人们日益关心的问题。其中,牵引/制动执行器控制和故障容错是牵引/制动系统中与列车运行安全相关的关键环节。对其采用更加先进的控制方法是保证高速列车安全可靠运行的一个解决途径。在前人研究基础上,本文将高速列车牵引与制动控制作为研究对象,建立了更加接近实际的高速列车动力学模型。提出了列车牵引与制动执行器故障程度识别模型,并基于识别出来的故障程度采取重构容错控制,从而保证列车速度和位移跟踪正常,可靠运行。论文做的主要工作包括如下:首先,为保证高速列车执行器故障程度被识别出来,在故障发生时采用具有执行器故障容错性能的重构容错控制器,研究如何实现执行器故障程度的识别。考虑到执行器故障常伴随着列车某些状态的明显变化,把执行器故障程度识别问题转化为基于支持向量机(SVM)区分列车执行器状态的回归问题。通过不同故障程度的输入输出数据样本集训练得到回归模型,输入需要被识别的数据样本集,就可以通过回归的结果得到执行器故障程度估计值,从而实现重构容错控制器的容错控制。在MATLAB实验中证明了故障程度识别的实用效果。然后,建立一个比较接近实际的高速列车动力学模型-多质点单位移模型,这个模型将环境阻力、车厢之间的相互作用力、执行器故障等因素考虑在内。将多质点模型进行了简单化、低维化,便于控制策略的设计。同时,研究了牵引/制动执行器发生故障后高速列车速度和位移的跟踪问题。当执行器故障程度识别模型识别出执行器故障程度后,将它作为后面研究的重构容错控制器的重构因子。从而,实现执行器故障重构容错控制。通过神经网络对列车的非线性部分进行无限逼近,由自适应方法自动生成中间控制参数、神经网络权重和补偿信号,由此产生牵引/制动力的输入,这就是基于神经网络的执行器故障容错控制方法来进行容错控制的过程。然后将重构因子加入,实现基于神经网络的重构容错控制。另外,文中对鲁棒自适应和重构鲁棒自适应的容错控制进行了对比。通过李雅普诺夫函数对系统稳定性进行分析和验证,并且MAn,AB的仿真结果也有效的证实了容错控制方法可以实现执行器故障下的控制目标。重构容错控制具有更小的位移、速度跟踪误差和更好的容错效果。
其他文献
<正> B 不知从什么时候起,武侠片作为一种类型划分概念,成了人们约定俗成的共识。《卧虎藏龙》便是李安导演的第一部表现武侠的作品。所谓武侠片的一般概念,即片中有“武”有
加工过程产生的粗糙度数据序列会包含多种特征,而单一的预测模型不能同时捕捉多种数据特征,难以提高预测精度。因此,从加工过程中粗糙度数据特征的复杂性出发,提出了一种基于
造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原材料产业,纸及纸板的消费水平是衡量一个国家现代化水平和文明程度的标志。造纸产业具有资金技术密集、规模效益显著
建筑的外部空间是人造环境重要的组成部分,本文着重分析建筑设计及其外部空间关系的几种典型的理论特点.有助于我们对建筑设计问题的深入思考,使建筑设计过程更具条理性和系统性
在我国,英语教育的现状与时代发展的要求还存在差距。学生不能在生活中使用英语的问题还比较突出。新英语课程标准倡导任务型教学途径,发展学生综合语言运用的能力。任务型教
企业在发展过程中要保证经济效益的稳步提升离不开财务管理的支持,财务管理水平的提升是企业发展的重要保障。在当前企业发展过程中,财务管理扮演着越来越重要的角色,有必要
实体经济是国际经济竞争中赢得主动的根基,是我国现代化经济体系的重要组成部分。党的十八大以来,习近平结合我国实践提出发展实体经济的新要求,逐渐形成以深化供给侧结构性
<正>中国银行在科技引领数字化发展战略中提出了"构建智能风控体系"的战略任务,即利用实时分析、大数据及人工智能技术,整合客户的交易行为、金融资产、身份特征、履约历史、