貨運列車節(jié)能控制方法研究.pdf

1、鐵路運輸是我國最重要的交通運輸方式之一，擔負著國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要任務。貨物運輸作為鐵路運輸?shù)闹饕M成部分，在運輸過程中既要保證行車安全，又要準點和低能耗運行。在本文中，以列車的準點、安全運行（在規(guī)定的限速范圍內(nèi)）為前提，在確定的線路、機車和車輛條件下，通過設計適合的控制方法和控制器，實現(xiàn)對貨運列車目標速度曲線的有效跟蹤，并盡量在此基礎上融合列車司機駕駛經(jīng)驗和列車理想輸入輸出數(shù)據(jù)設計T-S模糊控制器以達到更好的節(jié)能效果。本研究將T-

2、S模糊控制理論應用于列車速度去向跟蹤控制系統(tǒng)，設計了基于單質(zhì)點和多質(zhì)點模型的T-S模糊控制模型，并進行仿真驗證，結(jié)果表明T-S模糊控制在列車速度控制方面具有良好的跟蹤特性和節(jié)能效果。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了單質(zhì)點模型列車在運行過程的受力情況，建立了列車單質(zhì)點動力學方程和狀態(tài)空間方程，并在此模型的基礎上設計了PID控制器，構(gòu)建了單質(zhì)點列車PID控制模型。另外，利用結(jié)構(gòu)和參數(shù)辨識的方法確定模糊控制器的控制規(guī)則，得出了T-S模

3、糊控制器，構(gòu)建單質(zhì)點列車T-S控制系統(tǒng)。⑵分析了多質(zhì)點列車模型的機車和每一輛貨車的受力情況，對機車或每一輛貨車建立其狀態(tài)空間模型并確定列車車鉤力與列車的速度和位移之間的關系，設計了PID控制器，建立了列車速度控制系統(tǒng)的多質(zhì)點列車PID控制模型，并采用參數(shù)辨識的方法設計了多質(zhì)點列車T-S控制系統(tǒng)。⑶在確定列車編組和線路條件的情況下，對上述四種控制模型進行仿真，并將多質(zhì)點T-S控制模型與多質(zhì)點PID控制模型和兩種單質(zhì)點模型進行比較，結(jié)果表明