申请/专利权人：五邑大学

申请日：2021-09-09

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN113759701B

主分类号：G05B11/42

分类号：G05B11/42

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2021.12.24#实质审查的生效;2021.12.07#公开

摘要：本发明公开了一种高速列车速度控制方法及系统，该方法包括如下步骤：步骤S1，根据列车动力学原理针对高速列车构建单位移多质点列车模型；步骤S2，基于CACMAC神经网络及PID控制器构建高速列车速度跟踪控制器；步骤S3，利用所述高速列车速度跟踪控制器，根据列车期望速度与实际速度的差值计算列车的单位牵引力和制动力，并以所述单位移多质点模型为被控对象，基于CACMAC控制器与PID控制器复合控制得到列车需要调整的作用力；步骤S4，根据调整过后的作用力，得到列车新的实际速度。

主权项：1.一种高速列车速度控制方法，包括如下步骤：步骤S1，根据牛顿第二定律和列车动力学原理针对高速列车构建单位移多质点列车模型；步骤S2，基于CACMAC神经网络及PID控制器构建高速列车速度跟踪控制器；步骤S3，利用所述高速列车速度跟踪控制器，根据列车期望速度与实际速度的差值计算列车的单位牵引力和制动力，并以所述单位移多质点列车模型为被控对象，基于CACMAC控制器与PID控制器复合控制得到列车需要调整的作用力；步骤S4，根据调整过后的作用力，得到列车新的实际速度；所述单位移多质点列车模型为: ，其中，表示第节车厢的质量，为第节车厢的加速度，为第节车厢与第节车厢之间加速度的差值，表示列车第节车厢的牵引力和制动力，和表示第节车厢的基本阻力和附加阻力；于步骤S2中，所述高速列车速度跟踪控制器包括信度分配小脑模型关节控制器和PID控制器，其中输入信号与输出信号经第一加法器相减得到误差信号，输入信号与输出信号经所述信度分配小脑模型关节控制器得到实际控制输出，所述误差信号经PID控制器得到比例输出信号，所述比例输出信号与实际控制输出经第二加法器相加得到总控制量，用于控制被控对象输出实际输出信号；所述比例输出信号的公式为： ， ；其中，t表示时间，分别表示比例、微分、积分系数，表示系统的误差信号；步骤S3进一步包括：步骤S300，获取列车的期望速度和实际速度，将二者的差值作为误差信号；步骤S301，根据所述误差信号计算列车的单位牵引力和制动力；步骤S302，利用得到的列车的单位牵引力和制动力，以所述单位移多质点列车模型为被控对象，根据CACMAC与PID复合控制得到列车需要调整的作用力；于步骤S301中，通过该误差信号计算PID控制器的控制输出得到比例输出信号，并将列车的期望速度和实际速度经信度分配小脑模型关节控制器得到实际控制输出,将该比例输出信号与实际控制输出相加得到总控制量，即列车的单位牵引力和制动力：于步骤S302中，根据得到的列车的单位牵引力和制动力，结合所述高速列车速度跟踪控制器的权值修正公式，实时更新所述信度分配小脑模型关节控制器的权值，产生新的总控制量，即列车需要调整的作用力；所述高速列车速度跟踪控制器的权值修正公式为： ， ， ，其中，Ek、Δwk均表示权值的修正因子，表示CACMAC存储空间中第i个单元的学习次数，wk、wk-1分别表示k时刻、k-1时刻CACMAC物理存储空间中的权值，η是学习常数，表示CACMAC存储空间中的存储信息，c为泛化参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 五邑大学 一种高速列车速度控制方法及系统

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