摘要：列车制动模型是设计ATO精确停车控制策略的依据。本文通过分析城轨列车制动系统的构成、特性及其和驾驶员的接口,从面向控制的角度提出适合控制器设计的制动模型以及模型参数的辨识方法。现场实验表明:该模型能够较好描述城轨列车制动系统的动态特性,并且基于该模型的自动停车控制系统在实验中也取得了满意的性能。

摘要：针对高速列车自动驾驶系统精确进站停车问题,基于列车动力学模型和列车制动系统模型,设计1种自适应模糊滑模控制器,通过模糊切换以补偿列车运行过程中受到的基本阻力、线路附加阻力以及外部未知随机扰动等非线性扰动的影响。根据滑模控制理论,利用列车运行过程中的状态偏差,设计基于跟踪误差的等效控制器,以求解列车制动等效控制量;考虑外部扰动,基于优秀司机驾驶经验的模糊推理规则,设计切换控制器,以得到精确控制量。采用本文控制算法对列车制动过程进行仿真验证,并与传统的PID控制和基于指数趋近律的滑模控制进行对比。结果表明:在考虑附加阻力和外部扰动情况下,自适应模糊滑模控制器能够柔化非线性切换控制信号,削弱滑模控制固有的抖振现象,实现对参考轨迹的精确跟踪,并最终实现精确停车;即使在列车制动系统实际控制输出出现偏差时,设计的控制器仍能控制列车精确跟踪参考制动曲线。

摘要：从CTCS-3级列控系统工程建设角度出发,对包括基于多路速度传感器数据融合的测速测距策略、列车制动模型及CTCS-3/CTCS-2级动态转换机制等CTCS-3级列控车载设备高速适应性关键技术进行研究。根据不同类型测速传感器的特点,采用车轮速度传感器与雷达相结合的方式实现列车速度的安全测量,并运用联合卡尔曼滤波理论提出基于多路传感器数据融合的测速测距算法策略。结合列车移动体的控制特点,在国际铁路联盟UIC 544—1标准的基础上,提出1种改进的分段式减速度计算的列车制动模型,可兼顾行车安全和效率。针对列车运营模式的兼容性与可靠性,采用兼容CTCS-3级和CTCS-2级的双模冗余设计,使CTCS-3级列控车载设备同时具有CTCS-3级控车功能和CTCS-2级控车功能,并通过输入信息共享和等级转换时信息交换等技术手段,实现CTCS-3/CTCS-2级之间的平滑动态转换。研究成果已在武广高速铁路上实施,满足了列车高速安全运行的要求,并提高了等级转换时的列车运行效率和旅客舒适度。

摘要：针对列车运行环境复杂、干扰因素多等问题,提出一种小波包滤波和迭代学习相结合的列车自动驾驶控制系统。首先根据城轨列车的行进与制动模型设计基于小波包的列车速度滤波,以获取较好的列车速度参数;然后采用迭代学习设计一种自适应控制器,对列车在行进过程中进行速度曲线跟踪控制,并能够依据当前的速度与位移判定停车起始位置,从而获取更为精确的停车结果。最后通过约束方程与不等式对列车的停车起始点进行精确选取,来获取更精确的停车时间和停车精度。实验结果表明基于小波包滤波和迭代学习相结合的方法能够更加精确跟踪停车曲线。

摘要：为了厘清弯道路段相关线形参数对停车视距的影响,在对弯道路段车辆行驶动力学分析的基础上,建立以制动初速度、平曲线半径、弯道超高、弯道纵坡及道路附着系数为自变量的弯道路段车辆制动模型;结合驾驶人和车辆的反应时间,根据运动学原理,构建弯道路段车辆安全停车视距修正模型,通过数值分析,提出弯道路段车辆停车视距计算方法,并将弯道路段车辆停车视距计算结果与《公路路线设计规范》规定值进行对比。结果表明,随着弯道纵坡坡度、超高的增大及弯道半径的减小,停车视距逐渐增加;模型计算值普遍大于规范规定值,特别是在高车速时二者的差别较大。

摘要：为解决某危险品运输车的制动效果问题,基于ABS控制方法理论,在前人的工作基础上设计了三种控制策略的ABS系统,并通过Matlab/Simulink平台搭建了该危险品运输车满载时的制动模型,同时把设计的自适应模糊PID控制制动模型与前人提出的制动模型进行对比;最后以系统响应时间、轮速和车速变化,滑移率的变化以及制动距离作为车辆制动效果的评价指标。研究结果表明:自适应模糊PID控制系统的响应时间最短为3 s,较Bang-Bang控制和PID控制的响应时间分别提前了0.7 s和0.6 s,其制动距离最短为35.3 m,较无ABS系统时的制动距离缩短了37.86%,说明设计的自适应模糊PID控制的ABS系统有效、有较快的响应速度和较好的鲁棒性。

摘要：高速公路发生追尾时对汽车破坏性巨大且人员伤亡率极高,为减少追尾事故带来的伤害设计了一套汽车防追尾外置安全气囊预警系统。该系统通过数学模型来对危险进行判定分析,采取安全距离预警、外置安全气囊点爆和安全带分级预紧三种措施,最大限度地卸去碰撞时的冲击力。实现碰撞前预警,碰撞前提前约束人体,点爆气囊,在发生追尾事故时为乘员提供最全面的保护。通过建立CarSim与Simulink的联合模型验证了系统的可行性。

摘要：为兼顾智轨电车虚拟联挂编组行车的高效性与安全性,文章分析了汽车CACC与列车虚拟联挂跟车间距的控制方法,从智轨电车安全制动模型出发,考虑了车辆牵引/制动特性、车车通信延迟、控制器响应时间、测速相对误差等因素,详细推导出了联挂编组安全行车速度与最小安全追踪间距的数学模型;结合典型参数进行了定量仿真计算与分析,得出了运行安全防护的关键数据与优化措施,实现了联挂编组在0~60 km/h速度范围内跟车间距均可保证在10 m以下,能有效防止社会车辆加塞,在保障编组运行安全性的前提下进一步提升了线路运能,为智轨电车虚拟联挂的工程化系统设计与安全运行控制提供了坚实可靠的理论依据。

摘要：针对列车制动系统抗干扰性能不够和容错机制欠缺的问题,提出了一种基于容错和扰动补偿的列车制动控制策略。该策略基于对列车制动系统进行故障检测、差值补偿以及故障容错,构建了列车制动控制系统模型。该模型通过引入参照系统,为制动控制器提供控制目标参数,并利用观测器对制动过程中无法测量的动态摩擦力进行较为准确的估算。仿真分析表明,该控制系统模型具有误差小、抗干扰性能好的优势。