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申请/专利权人:兰州交通大学
摘要:本发明公开了一种高速列车有限时间递归终端滑模控制方法及系统,基于牛顿第二定律,将基本阻力时变部分、线路附加阻力及外部运行环境干扰视为集总扰动,建立列车纵向单质点动力学方程;基于列车纵向单质点动力学方程和集总扰动,设计有限时间扩张状态观测器;采用快速非奇异终端滑模面和积分滑模函数构造递归终端滑模面;基于递归终端滑模面及有限时间扩张状态观测器所观测的集总扰动值,设计高速列车系统的控制器;利用Lyapunov分析所设计高速列车系统控制器的稳定性和有限时间收敛性。本发明能够完成高速列车对给定目标速度距离曲线的有限时间跟踪,并提升了高速列车跟踪运行的收敛速度和跟踪精度。
主权项:1.一种高速列车有限时间递归终端滑模控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:分析高速列车纵向受力情况,基于牛顿第二定律,将基本阻力时变部分、线路附加阻力及外部运行环境干扰视为集总扰动,建立列车纵向单质点动力学方程;S2:基于所述列车纵向单质点动力学方程,将所述集总扰动视为列车系统新的状态变量,得到高速列车系统的扩张状态方程,基于所述扩张状态方程,设计有限时间扩张状态观测器观测集总扰动;S3:根据给定的目标速度距离曲线,计算列车的位移误差和速度误差,利用所述位移误差和速度误差,构造快速非奇异快速终端滑模面,利用所述快速非奇异终端滑模面和积分滑模函数构造递归终端滑模面;S4:基于所述递归终端滑模面及有限时间扩张状态观测器所观测的集总扰动值,设计高速列车系统的控制器;S5:利用Lyapunov稳定性理论分析所设计高速列车系统控制器的稳定性和有限时间收敛性,完成高速列车有限时间递归终端滑模控制。
全文数据:
权利要求:
百度查询: 兰州交通大学 一种高速列车有限时间递归终端滑模控制方法及系统
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