基于模糊-PID的ATO系統(tǒng)速度控制算法的研究.pdf

1、隨著我國(guó)城鄉(xiāng)化建設(shè)的大力推進(jìn)，中國(guó)城市化進(jìn)程加快，不同類型的軌道交通進(jìn)入并行發(fā)展時(shí)期，呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)，軌道交通成為促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要因素。列車自動(dòng)駕駛(ATO)系統(tǒng)是提高軌道交通運(yùn)行效率、降低司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度的有效途徑?，F(xiàn)有ATO系統(tǒng)車輛模型簡(jiǎn)單，且列車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多樣，難以得到精確的空間數(shù)學(xué)模型，使得列車控制策略特性變化大，因而提高ATO系統(tǒng)的控制性能顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)的PID控制算法是經(jīng)過進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)調(diào)試反復(fù)調(diào)整PI

2、D參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，該方法人工操縱復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，難以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。
　　針對(duì)上述問題，本文基于模糊-PID控制算法對(duì)ATO系統(tǒng)速度控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。論文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，針對(duì)車輛模型涉及參數(shù)多，運(yùn)算數(shù)據(jù)量大，以及模擬的列車運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，難以建立精確的空間數(shù)學(xué)模型等問題，提出簡(jiǎn)化車輛模型、線路數(shù)據(jù)以及電機(jī)等參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各參數(shù)之間直接調(diào)用的方案。采用線性坡道模型對(duì)列車運(yùn)行過程進(jìn)行受力分析，

3、描述列車牽引、制動(dòng)特性，建立相關(guān)牽引力學(xué)模型。
　　其次，研究列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、運(yùn)行策略以及工況選擇原則等，為滿足列車精確停車、準(zhǔn)時(shí)性、節(jié)能、舒適性等指標(biāo)的要求，建立定點(diǎn)停車模型、定時(shí)停車模型、節(jié)能模型和舒適性模型；基于模糊-PID控制的ATO系統(tǒng)速度控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車牽引、制動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)的合理規(guī)劃控制，基于卡斯柯公司上海地鐵1號(hào)線的調(diào)試結(jié)果，分別用PID控制系統(tǒng)和模糊-PID控制系統(tǒng)對(duì)其目標(biāo)速度曲線進(jìn)行跟蹤控制的仿