基于模型预测控制的重载列车轨迹跟踪研究

作     者：张波 李荣喆 马睿杰 ZHANG Bo;LI Rongzhe;MA ruijie

作者机构：国能朔黄铁路发展有限责任公司河北沧州062350 国能运输技术研究院有限责任公司北京100000 

出 版 物：《河南科技》 (Henan Science and Technology)

年 卷 期：2024年第51卷第14期

页      码：4-10页

摘      要：【目的】为提升重载列车的安全性、平稳性、节能性,减小车钩力,提出了一种基于模型预测控制的重载列车轨迹跟踪方法。【方法】首先,建立考虑车辆间车钩力的重载列车多质点动力学模型;其次,将列车纵向冲动、运行能耗、速度跟踪误差转化为符合模型预测控制框架的问题;最后,设计基于模型预测控制算法的速度跟踪控制器,该控制器以目标速度曲线为输入,列车控制力为输出。【结果】提出了以提高参考速度曲线跟踪精度、减小车钩力冲动和降低列车运行能耗为目标的模型预测控制算法。【结论】基于实际车辆和线路数据开展了不同预测步长和不同权重系数对控制性能影响的仿真分析。通过仿真试验,对比验证了所提算法的有效性,该算法能够提高列车速度跟踪精度、减小车钩力冲动和降低列车运行能耗。

主 题 词：重载列车 多质点模型 列车自动驾驶 模型预测控制 

学科分类：08[工学] 082304[082304] 080204[080204] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2024.14.001

馆 藏 号：203135608...