基于改进粒子群算法的列车速度跟踪自抗扰控制器设计

来源 :铁道学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fionazj
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
列车速度控制具有典型的非线性、大时滞、多目标和多约束特点,精准控制的难度很大。针对列车运行速度跟踪控制问题,设计了一种基于改进粒子群算法的自抗扰控制器。首先,参照现有研究基础,总结梳理列车模型和目标速度曲线;其次,基于自抗扰算法开展车速跟踪控制器设计,并针对自抗扰控制器参数多、整定难的制约问题,采用改进粒子群算法进行参数寻优。仿真结果表明:相比传统算法,自抗扰控制算法表现出抗扰能力强、跟踪精度高、响应速度快等优势。该方法对于其他速度跟踪乃至大部分运动控制,具有一定的学术参考意义和实际应用价值。
其他文献
以弹性支承块式无砟轨道预埋铁座扣件为研究对象,对其大调高能力进行优化设计,并结合优化思路进行试制和疲劳测试。结果表明:通过加长T形螺栓、更换框架盒式轨距挡板、采用拼合式块下支承垫三种方式对弹性支承块式无砟轨道既有预埋铁座进行优化,改进型扣件可以实现最大20 mm的调高量;经过三种标准和试验方法的疲劳测试,预埋铁座改进型扣件最大轨距扩大量为4.5 mm,小于6 mm的控制标准,且零部件无损坏;既有预埋铁座改进型扣件可节约工程造价,缩短施工周期,经济效益显著,技术优势明显。
针对现有网络拓扑评价方法难以适应高铁信号系统危险致因网络有向异质特征的问题,形式化定义高铁信号系统危险致因网络;通过邻接矩阵,给出危险致因网络建模方法;利用邻接矩阵,从因果路径长度、因果可达性、致因类型角度,分别定义最短路径矩阵、可达矩阵、致因类型矩阵。在上述各类结构矩阵基础上,提出因果作用强度、因果节点数、因果紧密度、因果中介性等四类新的拓扑特征指标,实现对危险致因的多角度评价。以我国高铁信号系统的典型系统危险及其致因为例,对危险致因进行建模和评价分析。分析过程表明,基于复杂网络结构和拓扑特征的评价方法
接触网安全巡检装置拍摄的视频包含各种不同且复杂的场景,如何在整段视频中有效、准确、快速地挑选出重要场景以方便工作人员进行后续监测,是一个值得研究的课题。针对该课题,提出一种基于注意力机制的铁路巡检视频场景分类方法。首先利用Inception-v3网络对视频帧图像进行特征提取;然后在双向GRU神经网络对视频帧序列的特征进行建模时,引入注意力机制为提取的视频帧特征信息分配相应的权重以代表其特征的重要程
采用有限元软件ANSYS与多体动力学软件UM对车辆-轨道-隧道-土体-跑道大系统进行联合仿真,运用时域与频域相结合的方法分析高速铁路下穿机场跑道引起的机场道面振动响应,并通过普通轨道和减振轨道的对比分析来研究减振垫层的减振效果。结果表明:减振垫层对车辆动力响应影响很小;列车通过下穿机场跑道的CRTSⅠ型双块式无砟轨道时诱发的跑道区地面振动响应随车速提高而增强,同一车速下振动响应随距振源的水平距离的增加而衰减;采用普通轨道结构时地面测点垂向最大Z振级超出限值,无法满足环境振动要求,而铺设橡胶减振垫可以使地面
兰新高铁大风区接触网正馈线的舞动常造成线索疲劳断股与牵引供电停电等故障。为实时监测正馈线舞动状态,基于无线传感器网络技术设计了正馈线舞动多点分布式在线监测系统。采用三轴加速度传感器同步采集各舞动监测点加速度分量信息,通过构建ZigBee无线通信网络传输监测数据,2次频域积分处理得到位移信息后利用最小二乘法对监测点处舞动轨迹进行拟合。搭建正馈线舞动监测模拟试验平台,对系统的通信质量和监测精度分别进行测试。试验结果表明,所设计的监测系统满足舞动在线监测的各项基本需求,可以准确反映导线舞动状况,监测结果能够为大
根据铁路客票订单量的周期性特征,提出一种基于多步LSTM模型融合的铁路客票订单量预测方法。首先构造多个LSTM模型作为第一层预测模型,并采用贝叶斯优化方法训练LSTM模型,得到候选超参数集合;对验证集以候选最优超参数集合代入LSTM模型进行预测,可得到LSTM模型的最优参数集合,再分别以加权求和、线性回归和LightGBM作为第二层模型对LSTM模型的预测结果进行融合。通过对比分析不同融合方法的预测效果可知,计算过程最简单的加权求和方法可显著提高预测效果,而其他两种计算稍微复杂的方法仅能小幅度提高预测效果
嘉兴站站场改造施工工期短,作业量大,施工单位多,作业面交叉,安全压力大。根据嘉兴站功能定位及运量预测,设计了3台5线、2台6线、3台6线三种嘉兴站站场改造方案。从均衡车站上下行到发线能力、改善正线通过能力、减少工程量和施工难度四个方面比选出3台6线方案最优。采用3台6线方案分5个阶段进行站场改造,给出了施工方案,并针对施工过程中存在的列车运行安全风险和劳动人身安全风险,从完善组织制度建设、落实交流沟通机制、掌握施工动态变化、加强施工过程控制四方面提出了安全管理措施,保证了嘉兴站顺利施工和按期开通运营。
基于正交试验设计,运用MIDAS GTS NX有限元软件计算不同试验水平组合的边坡安全系数,研究边坡安全系数影响因素的敏感性,并对边坡安全系数小于1的试验工况研究了锚杆支护的效果。结果表明:边坡稳定影响因素敏感性从大到小依次为坡高、黏聚力、坡比、内摩擦角、重度、弹性模量、泊松比;边坡的几何构造与抗剪强度对其稳定有非常显著的影响;坡比、黏聚力、内摩擦角与边坡安全系数成正相关,坡高、土体重度、弹性模量与边坡安全系数成负相关;弹性模量增大100 MPa,安全系数减小幅度较小,仅为2.69%;泊松比的变化对于边坡
采用三维软件建立铝热焊接浇注模型,对钢液的充型和凝固过程进行数值模拟,研究了在铝热焊接钢液充型过程的流场和凝固过程的凝固场;基于模拟结果,对焊接工艺进行调整和优化,并进行了试验验证。结果表明,数值模拟可以直观地描述铝热焊接过程中钢液充型和凝固阶段的流场、温度场分布,并能进行缺陷预测;焊缝轨腰中部为最后凝固区域,易在收缩应力的作用下产生缺陷;优化方案为通过减小轨腰焊筋的尺寸同时加大内浇口尺寸来缩短轨腰金属的凝固时间;优化后轨腰中部无独立凝固孤岛存在,可以避免轨腰中部缺陷的产生;焊接试验与模拟结果一致。
随着高速铁路发展,动车组稳定性问题愈发严重。采用自适应小生境遗传算法,优化某动车组综合稳定性,分析多参数综合影响下的参数灵敏度。首先建立动车组动力学模型,选取不同锥度轮轨关系,分析车辆稳定性。根据小生境遗传算法,设置综合稳定性目标函数,设计计算流程,对影响稳定性较大的悬挂参数进行优化,最终获得三组均优于原参数的最优参数组合。分析各参数灵敏度发现,横向减振器阻尼主要影响横向平稳性;抗蛇行减振器等效刚度主要影响一次蛇行;抗蛇行减振器卸荷力与卸荷速度对一次蛇行与二次蛇行影响较大。因此,优化车辆稳定性最有效的措施