基于改进模糊滑模控制的列车速度跟踪研究

列车运行过程具有强耦合、非线性等特征,且往往存在较大且不可观测的外界干扰,这些特性加大了列车运行控制的难度,针对列车运行速度跟踪控制问题,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法。首先基于模糊滑模控制,引入全局快速终端滑模控制,使系统在有限时间内达到稳态;然后构造以李亚普洛夫函数导数的绝对值为补偿的自适应干扰估计项,对外界干扰进行准确估计,进而提出一种双层递阶指数趋近全局快速终端模糊滑模控制器,并且引入指数趋近率来调节滑模面的动态品质,该控制器能快速收敛到稳定状态,且有效地消除了控制器的抖振情况;最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性,且提高了列车运行控制系统性能。     

磁悬浮系统自适应控制方法研究

首先建立了磁悬浮系统在平衡点的数学模型,为自适应控制器选择了恰当的状态模型和参考模型。在此基础上对自适应控制进行了理论和仿真分析,并在硬件上用DSP实现了自适应控制,得出自适应控制方法能够对悬浮系统进行有效的大范围的稳定控制的结论。     

磁悬浮列车的非线性鲁棒控制

分析了磁悬浮列车悬浮系统模型的非线性特点,从增强悬浮系统的抗干扰能力和承载能力出发,利用非线性H∞控制理论,设计了状态反馈控制器;然后构造了一个状态观测器,实现了输出反馈控制器。仿真和试验结果表明,利用此种方法建立的控制器对磁悬浮列车悬浮系统的干扰抑制作用非常有效。     

基于自适应滑模控制的城际列车精确停车方法研究

停车精度是衡量列车自动驾驶控制性能的重要指标。针对城际轨道列车精确停车的需求，分析列车自动停车过程、列车动力学模型以及制动模型，在此基础上提出采用自适应滑模控制器来提高停车精度和列车运行舒适性；应用滑模控制原理设计列车停车控制算法，并对滑模控制中的趋近律增益进行自适应调节，以提高系统响应速度及改善稳态精度。仿真结果表明，基于自适应滑模控制的停车算法表现出良好的鲁棒性和自适应性，该控制器使列车能够精确地跟踪停车目标曲线，并改善列车的停车精度和运行舒适性。     

双DSP磁悬浮控制器的研究与实现

介绍了磁悬浮控制系统的设计原理,选用由TMS320C2812和TMS320LF2407数字信号处理器构成的双DSP系统设计了磁悬浮控制器。该控制器可实现悬浮控制和诊断控制,控制策略采用数字PID算法,并通过实验结果证明了该控制器具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于V型轨道磁悬浮列车的控制方法设计研究

基于V型轨道的磁悬浮系统,利用一套磁体可同时实现悬浮、导向及牵引功能,其关键是控制算法的设计和调试。以一套基于V型轨道的磁悬浮试验装置作为实验平台,根据其悬浮、导向和滚动3个自由度之间的关系,合理选择控制量,设计控制算法,采用仿真和试验2种方法验证了控制算法的有效性。试验结果表明,基于V型轨道的试验装置的悬浮、导向和滚动运动可以实现稳定悬浮。     

开关磁阻电动机控制策略的研究

在综述近期国内外开关磁阻电机研究成果基础上,对开关磁阻电机几种典型的数学模型及其控制策略进行了分析比较.比较了滑模变结构、模糊逻辑、线性反馈、神经元网络等非线性控制的开关磁阻电机的优缺点;通过计算机仿真分析,认为模糊逻辑滑模控制能够有效抑制SRM的转矩波动.     

基于模糊穴的多变量模糊滑模控制器

针对目前模糊控制设计中缺乏统一的步骤和具有普遍意义的算法，提出了一种多变量模糊滑模控制器。其具有通用的模糊控制律，对不同的控制对象及外界干扰具有很强的鲁棒性，且引入模糊穴的概念，大大提高了本算法的计算效率。仿真结果证明这种方法是可行、有效的，并且在实际应用中有广阔的前景。     

基于分数阶滑模自适应神经网络的中速磁浮列车运行控制方法

为减小中速磁浮列车运行阻力对运行性能的不利影响,设计一种基于分数阶滑模自适应神经网络(FO-SMAC-NN)的运行控制器.首先,在考虑列车实际运行过程中受到的空气阻力、涡流阻力以及坡道附加阻力3种阻力的基础上,构造运动学方程;其次,设计分数阶滑模自适应神经网络控制律和滑模自适应参数的更新律,得到由速度前馈、分数阶滑模自...     

用于永磁同步电机单电流弱磁控制的积分型滑模控制器

为提高永磁同步电机单电流调节器高速运行的转速控制性能,设计了一种用于永磁同步电机单电流弱磁控制的转速滑模控制器。在滑模控制器的设计中选取了积分型滑模面,有效削弱滑模的固有抖振现象,减小了转速误差和抖动,而且电机转速对负载和供电电压的变化不敏感。结合单电流弱磁控制策略,滑模控制器利用电机定子电流d-q轴交叉耦合效应的作用,实现弱磁和转速的集成控制。仿真和数据分析验证了其可行性。     

高速列车横向振动自适应神经模糊控制的仿真

为了设计出智能的列车悬挂系统,提出了基于神经网络的自适应模糊控制。模糊控制主要是针对系统的非线性;神经网络控制是产生模糊控制的控制规则。通过自适应神经网络的模糊推理系统(ANFIS),把神经网络和模糊控制相结合。神经网络根据采集的数据来进行训练,产生不同的控制规则,使模糊控制器对路面的变化具有自适应能力。仿真结果表明:该方法可在一定程度上减少轨道对列车车身的振动,提高列车在路面行驶的平稳性。     

电磁永磁混合悬浮系统的控制特性分析

研究电磁永磁混合悬浮系统的悬浮力计算方法,建立其数学模型,分析永久磁铁对模型参数的影响,并分别从混合悬浮系统的悬浮力、电气特性、控制性能3个角度研究永久磁铁对控制系统的影响,用于指导完成串级控制器的设计与参数选取,实现了单磁悬浮架混合悬浮系统的稳定化控制。     

基于滑模控制的卡尔曼滤波在列车定位中的研究

为了提高城市轨道交通中轮轴速度传感器与加速度计组合定位的精度,提出一种基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法。对于组合定位来说,由于卡尔曼滤波不能很好地修正加减速过程中的空转打滑误差,考虑到滑模控制器的滑动模态与系统的参数及扰动无关,提出采用基于滑模控制的改进卡尔曼滤波来进一步降低误差。其基本思路是应用指数趋近律滑模变结构来改善里程计算值,然后再进行卡尔曼滤波。并利用仿真软件对上述过程进行验证,仿真结果表明:基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法,能够在一定程度上减小空转打滑误差,进一步提高定位的精度。最后通过与其他卡尔曼滤波改进算法对比,得出基于滑模控制的卡尔曼滤波方法结构更为简单,也能保证一定的精度。     

现代控制理论与交流电机调速(Ⅴ)--滑模变结构控制

介绍变结构系统的基本概念、数学表达设计问题及其在交流电机调速系统中的应用。阐述滑模理论在变结构系统中的重要作用。指出设计变结构控制系统的核心思想是通过不连续控制,强迫这种类型的运动朝向状态空间的某个特定区域(滑动流形)并保持下去;同时指出,对于非线性不确定性系统,采用滑模变结构控制可能使跟踪误差最小化,并使复杂过程与系统控制的工程实现相对简单。     

开关电源控制方法综述

从占空比的实现方式和控制电路的检测信号2个角度对开关电源的控制方法进行分类研究,详细介绍基于后一种分类方式下的电压型、电流型、V^2型等几种控制方式的工作原理,特点和适用场合。在此基础上简要介绍模糊控制和滑模变结构控制等现代控制方法的原理和特点。最后根据对偶原理,对恒流源控制方法进行分类,并简述单环控制恒流源的工作原理。     

高速列车安全运行电磁控制系统的研究

提出高速列车安全运行电磁控制系统(简称电磁安全控制系统)的设计方案。电磁安全控制系统采用主动控制方式,通过对现场采集的数据信息进行解析,获得轮对间受力情况,经核心运算输出控制信息,控制执行机构动作电磁系统,使两轮对间受力趋于平衡,实现对列车运行状况的实时调整和危险情况下的自动控制。最后,从系统的实现功能入手,对其进行动态模拟,并对所得数据进行分析、对比,完成对系统性能的试验论证。     

基于模糊-PI双模控制的逆变电源

以单相逆变电源为研究对象,提出了一种在全论域范围内带有自调整因子的变间距模糊量化算法,并将其与PI控制结合构成模糊-PI双模控制器.该控制器综合了模糊和PI两种控制的优点.仿真结果表明,该控制器用于逆变电源,具有动态响应快、非线性负载下输出电压THD低、稳态精度高、系统鲁棒性强等特点.     

磁悬浮列车U型悬浮电磁铁电磁力的数值计算与分析

应用电磁场分析软件对常导磁悬浮列车U型悬浮电磁铁的各种电磁力进行数值计算，分析悬浮电磁铁的气隙，水平错位及侧滚角对悬浮力，导向力，侧滚力矩的影响，并将结果与解析计算进行比较，所求得的电磁铁受力结构能为悬浮控制系统和导向控制系统的设计提供准确的设计参数，为磁悬浮转向架抗侧滚梁的优化设计提供可靠的数据。     

基于非线性鲁棒控制原理的防滑控制

为了在高速区有效操纵列车,无论列车长度如何都需要控制系统能够提供稳定的制动力.在设计制动控制系统过程中,由于粘着和制动材料的摩擦系数变化而导致的模型不确定性是一个需要首先考虑的问题.提出利用滑模控制原理设计一种全新防滑控制系统.相比于常规控制方式,仿真结果证明,在非线性制动动力学方面,基于滑模控制的防滑控制系统具有良好的性能.     

驼峰车辆减速器闭环控制PID参数的模糊自整定

编组站车辆减速器是实现车辆溜放调速控制的关键设备之一,而目前使用的过程控制数学模型调速方案存在控制精度不高等缺点。现基于模糊自整定的原理,根据驼峰车辆减速器控制系统的性能和要求,提出一种按减速器调速过程对不同溜放车组的参数自整定的方法,并设计出了模糊自整定PID控制器。经过多次试验及调整,制定适合于驼峰车辆减速器控制系统的模糊控制规则,利用模糊控制策略可实现对PID参数的最佳调整。以此可以实现驼峰车辆减速器对速度的控制。