基于模糊自適應PID控制的列車自動駕駛系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展,列車運行速度不斷提高,行車密度不斷加大,人工駕駛模式已經(jīng)難以滿足實際列車運行的需要。列車自動駕駛系統(tǒng)(ATO系統(tǒng))就是為解決該問題而產(chǎn)生的一個集先進的計算機技術、通信技術、控制技術和鐵路通信信號技術于一體的列車運行自動控制系統(tǒng)。ATO系統(tǒng)提高了軌道交通運行效率,加快了列車運行速度,確保了列車行車安全,實現(xiàn)了自動控制列車加速和減速,自動運行的功能。
　　 本文先回顧了國內外的列車自動駕駛技術的發(fā)

2、展情況,介紹了列車車輛動力學模型。介紹了PID控制算法,雖然PID控制算法在很多方面都有其優(yōu)勢,但是在列車運行控制方面存在一定的局限性,并引出模糊控制理論及其在列車運行控制方面的優(yōu)越性,接著設計出了集PID控制和模糊控制理論二者優(yōu)點與一身的模糊自適應PID控制器。本文根據(jù)亦莊線中次渠站到經(jīng)海路站的線路參數(shù)情況合理設計了一條速度時間曲線(V-T曲線)作為控制器的輸入,通過在simulink中的仿真測試,本文中設計的模糊自適應PID控制器對

3、于解決ATO系統(tǒng)這種非線性的多目標,運行環(huán)境變化大且復雜的控制系統(tǒng)有較大的優(yōu)勢:在考慮了實際線路中坡度隨距離變化而變化的情況和其他環(huán)境干擾因素對列車運行控制的影響下,不但能較好的跟蹤輸入的V-T曲線,而且能有效的控制列車運行距離誤差在ATO規(guī)定的范圍之內,并且對干擾列車運行的不定因素有較強的抗干擾能力。
　　 將模糊自適應PID控制技術應用于ATO系統(tǒng)中,通過實驗室仿真測試驗證了本文提出的控制算法和設計方案能夠基本達到列車自動駕