列車運行過程建模與先進控制方法

　　《列車運行過程建模與先進控制方法》共7章。第1章概述了國內(nèi)外高速列車的發(fā)展歷程、研究背景與意義，詳細探討了列車建模及先進控制方法的研究現(xiàn)狀，并闡述了該書的研究目的、內(nèi)容及方法。通過深入分析動力學(xué)特性和控制策略，旨在提升列車運行安全性和控制性能，為后續(xù)研究奠定堅實基礎(chǔ)。第2章詳細分析了高速列車的動力學(xué)特性，包括牽引力、制動力以及運行阻力等。具體方法為對比不同建模方式，建立單質(zhì)點模型和多質(zhì)點模型，分析其適用性和優(yōu)缺點。此外，還將介紹高速動車組強耦合模型，探討其系統(tǒng)描述、模型建立以及實時辨識模型參數(shù)策略等方面的內(nèi)容。最后針對黏著控制模型，介紹相關(guān)的輪軌滾動接觸與黏著理論。第3章研究基于輪軌模型研究高速列車的速度跟蹤控制問題。首先介紹經(jīng)典PID控制原理和自抗擾控制器的設(shè)計與改進方法，然后將其應(yīng)用于高速列車的速度跟蹤控制中。接著，探討滑模變結(jié)構(gòu)控制理論在高速列車控制中的應(yīng)用，設(shè)計基于輪軌模型的自抗擾滑模速度跟蹤控制器。最后，研究列車防滑過程中的zui優(yōu)蠕滑率估計方法，并設(shè)計zui優(yōu)蠕滑率下的自適應(yīng)滑模防滑控制器。第4章介紹無模型自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制原理，并應(yīng)用于高速列車的控制中。通過對高速列車運行系統(tǒng)的動態(tài)線性化處理，設(shè)計緊格式、偏格式和高階無模型自適應(yīng)迭代學(xué)習(xí)控制器。通過仿真實驗，分析基于單質(zhì)點模型和多質(zhì)點模型的控制效果。最后探討前饋．反饋復(fù)合控制以及具有輸入約束的控制策略。第5章研究高速列車互補滑模迭代學(xué)習(xí)速度跟蹤控制方法。首先介紹傳統(tǒng)滑模控制方法和互補滑?？刂破髟O(shè)計，并將其作用至高速列車上進行實驗仿真分析。然后提出互補滑模迭代學(xué)習(xí)控制方法，引入迭代學(xué)***，進一步提高控制系統(tǒng)的性能，并進行仿真實驗。第6章研究基于超扭曲算法的高速列車zui優(yōu)黏著控制問題。首先介紹全維狀態(tài)觀測器觀測黏著系數(shù)的方法以及zui優(yōu)蠕滑速度搜索策略，然后闡述滑?？刂扑惴ㄔ?，并設(shè)計基于超扭曲算法的控制系統(tǒng)。通過仿真實驗，分析控制系統(tǒng)的性能。最后探討基于快速自適應(yīng)超扭曲滑模的改進控制策略。第7章研究基于動車組強耦合模型研究速度跟蹤控制方法。首先介紹分布式滑模控制策略在動車組速度跟蹤控制中的應(yīng)用。然后通過仿真實驗分析不同控制策略的效果。

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