-
题名基于模型预测控制的虚拟轨道列车转向控制方法
- 1
-
-
作者
刘汉
侯成滨
戴靖雯
沙睿芝
束展逸
罗茂臻
-
机构
中车青岛四方机车车辆股份有限公司
同济大学
-
出处
《微型电脑应用》
2025年第1期1-5,共5页
-
基金
国家自然科学基金面上项目(62373284)。
-
文摘
虚拟轨道列车是一种三编组、双铰接、全轴转向的胶轮列车,其转向控制器通过传感器获取车辆状态,控制各轴转向角,以抑制铰接结构导致的后向放大效应,确保列车沿预设轨道行驶。由于列车采用全轴转向系统,存在多个输入和复杂的动力学约束,以及车厢间的运动干涉,普通乘用车的控制方法已不再适用。因此,转向控制器需考虑铰接式车辆的动力学特性,实现各轴的协同控制。针对虚拟轨道列车的全轴转向控制问题,提出一种时变线性模型预测控制方法,利用动力学模型进行预测,以提高各种工况下的预测精度,确保转向的平稳性和乘坐舒适性。鉴于动力学模型的高非线性程度,采用在工作点附近的在线线性化方法来加速求解。MATLAB与TruckMaker软件的联合仿真结果表明,所提控制方法的效果优于基于扩展阿克曼转向的方法,与非线性模型预测控制器相近,但计算速度更快。经过加速后,控制器能够实现20 Hz的控制频率,满足实时控制需求。
-
关键词
模型预测控制
全轴转向系统
虚拟轨道列车
在线线性化
-
Keywords
model predictive control
all-wheel steering system
virtual rail train
online linearization
-
分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
