多機(jī)牽引重載列車分布式協(xié)同控制.pdf

1、大幅度的發(fā)展重載鐵路運(yùn)輸能夠有效地提高運(yùn)能，這已經(jīng)成為我國鐵路運(yùn)輸發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于重載列車的受力情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)復(fù)雜于普通列車，重載列車的斷鉤、脫鉤情況會(huì)成為列車運(yùn)行過程中的潛在危險(xiǎn)。重載列車的節(jié)能運(yùn)行對(duì)于鐵路運(yùn)輸來說具有重要意義。本文將從減小重載列車運(yùn)行過程中的車鉤力以及降低重載列車運(yùn)行能耗這兩個(gè)方面對(duì)多機(jī)牽引重載列車分布式協(xié)同控制進(jìn)行研究，對(duì)于保證重載列車安全平穩(wěn)運(yùn)行以及節(jié)能運(yùn)行具有重要意義。本文使用simulink建立起多機(jī)多質(zhì)點(diǎn)重載

2、列車動(dòng)力學(xué)模型，初步輸出車鉤力與運(yùn)行能耗。然后基于蟻群算法(ACO)和粒子群算法(PSO)建立起了重載列車速度運(yùn)行曲線優(yōu)化系統(tǒng)，得到重載列車節(jié)能運(yùn)行曲線。最后依據(jù)動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)算法建立多機(jī)多質(zhì)點(diǎn)重載列車動(dòng)態(tài)矩陣控制系統(tǒng)，對(duì)速度曲線進(jìn)行跟蹤控制，同時(shí)得到車鉤力、運(yùn)行位移以及運(yùn)行能耗，并將仿真結(jié)果與在PID控制系統(tǒng)作用下的結(jié)果進(jìn)行比較。
　　本文的研究主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:
　　(1)分析多機(jī)多質(zhì)點(diǎn)重載列車的機(jī)車和

3、貨車車廂在運(yùn)行時(shí)的受力，建立每節(jié)機(jī)車和貨車車廂的狀態(tài)空間模型。使用simulink建立多機(jī)多質(zhì)點(diǎn)重載列車動(dòng)力學(xué)模型，確定重載列車編組情況并選定列車車型和實(shí)際運(yùn)行線路，在模型上進(jìn)行仿真，得到重載列車運(yùn)行能耗以及車鉤力。
　　(2)基于蟻群算法和粒子群算法建立多機(jī)牽引重載列車運(yùn)行曲線優(yōu)化系統(tǒng)，將重載列車車型和實(shí)際運(yùn)行線路帶入到系統(tǒng)中進(jìn)行仿真，得到多機(jī)牽引重載列車最優(yōu)速度運(yùn)行曲線，運(yùn)行曲線節(jié)能效果良好。
　　(3)基于動(dòng)態(tài)矩陣控制