基于最小二乘法估計(jì)粘滑曲線斜率的高速動(dòng)車粘著控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-06-01 19:19
為了確保輪軌間良好的粘著性能,充分發(fā)揮動(dòng)車組列車的牽引力和制動(dòng)力,需要對動(dòng)車組列車實(shí)施合理、高效的粘著控制。本文從工程實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),研究了一種可切換遺忘因子的遞推最小二乘算法,用來辨識(shí)粘滑曲線斜率。此外,針對傳統(tǒng)梯度法在極值點(diǎn)附近推定速度變慢的問題,將步長設(shè)置為與曲線斜率相關(guān)的函數(shù),并且選用梯度法對最佳蠕滑速度進(jìn)行推定,從而為動(dòng)車組列車實(shí)現(xiàn)高效粘著控制提供了依據(jù)。論文的主要研究內(nèi)容包含以下幾點(diǎn):(1)建立了動(dòng)車組列車單軸縱向動(dòng)力學(xué)模型,在MATLAB中基于CRH2A型動(dòng)車組實(shí)際參數(shù)仿真驗(yàn)證了模型的正確性。針對粘著系數(shù)難以實(shí)時(shí)獲得的問題,構(gòu)建了全維狀態(tài)觀測器,通過觀測電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩可間接獲得粘著系數(shù)值,仿真中對比了不同極點(diǎn)下的觀測值與粘著力計(jì)算模型計(jì)算出的實(shí)際值,結(jié)果顯示在極點(diǎn)取值為-300時(shí),觀測值與實(shí)際值誤差最小。(2)針對傳統(tǒng)遞推最小二乘法(RLS)在軌面條件突變時(shí)對待識(shí)別參數(shù)的追蹤不夠及時(shí)、存在滯后性的問題,對傳統(tǒng)的遞推最小二乘法進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)了可切換遺忘因子的遞推最小二乘算法對粘滑曲線斜率值進(jìn)行追蹤。仿真顯示改進(jìn)后的算法具有追蹤迅速、波動(dòng)小的特點(diǎn)。(3)本文選用梯度法對最佳...
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外粘著控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 蠕滑速度法
1.2.2 粘著曲線斜率法
1.2.3 智能控制法
1.3 國內(nèi)外粘著控制器的發(fā)展
1.4 論文主要內(nèi)容
2 輪軌粘著理論與粘著力計(jì)算模型
2.1 輪軌粘著理論
2.2 影響粘著系數(shù)的重要因素
2.2.1 列車速度
2.2.2 輪軌表面狀態(tài)
2.2.3 彎道曲率
2.2.4 軸重和輪徑
2.3 輪軌間粘著力求解模型
2.4 小結(jié)
3 列車動(dòng)力學(xué)建模
3.1 列車牽引動(dòng)力學(xué)模型
3.2 基于車輛實(shí)際參數(shù)對模型仿真驗(yàn)證
3.3 粘著系數(shù)估計(jì)模型
3.4 小結(jié)
4 基于最小二乘法估計(jì)斜率的粘著控制研究
4.1 空轉(zhuǎn)的判斷
4.1.1 蠕滑速度判據(jù)
4.1.2 軸端角加速度及角加速度微分判據(jù)
4.1.3 粘滑曲線斜率判據(jù)
4.1.4 蠕滑率判據(jù)
4.2 粘滑曲線斜率估計(jì)
4.2.1 最小二乘法簡介
4.2.2 帶遺忘因子的遞推最小二乘法簡介
4.2.3 遞推最小二乘法的改進(jìn)
4.3 梯度法搜索最佳蠕滑速度
4.4 粘著控制器設(shè)計(jì)
4.5 仿真驗(yàn)證
4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3826889
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外粘著控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 蠕滑速度法
1.2.2 粘著曲線斜率法
1.2.3 智能控制法
1.3 國內(nèi)外粘著控制器的發(fā)展
1.4 論文主要內(nèi)容
2 輪軌粘著理論與粘著力計(jì)算模型
2.1 輪軌粘著理論
2.2 影響粘著系數(shù)的重要因素
2.2.1 列車速度
2.2.2 輪軌表面狀態(tài)
2.2.3 彎道曲率
2.2.4 軸重和輪徑
2.3 輪軌間粘著力求解模型
2.4 小結(jié)
3 列車動(dòng)力學(xué)建模
3.1 列車牽引動(dòng)力學(xué)模型
3.2 基于車輛實(shí)際參數(shù)對模型仿真驗(yàn)證
3.3 粘著系數(shù)估計(jì)模型
3.4 小結(jié)
4 基于最小二乘法估計(jì)斜率的粘著控制研究
4.1 空轉(zhuǎn)的判斷
4.1.1 蠕滑速度判據(jù)
4.1.2 軸端角加速度及角加速度微分判據(jù)
4.1.3 粘滑曲線斜率判據(jù)
4.1.4 蠕滑率判據(jù)
4.2 粘滑曲線斜率估計(jì)
4.2.1 最小二乘法簡介
4.2.2 帶遺忘因子的遞推最小二乘法簡介
4.2.3 遞推最小二乘法的改進(jìn)
4.3 梯度法搜索最佳蠕滑速度
4.4 粘著控制器設(shè)計(jì)
4.5 仿真驗(yàn)證
4.6 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3826889
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