基于混合系统模型预测控制的列车自动驾驶策略

被引：30

作者：

王龙生 ^{[1
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徐洪泽 ^{[1
]}

张梦楠 ^{[1
]}

段宏伟 ^{[3
]}

机构：

[1] 北京交通大学电子信息工程学院

[2] 桂林电子科技大学建筑与交通工程学院

[3] 中国铁道科学研究院通信信号研究所

来源：

铁道学报 | 2015年 / 37卷 / 12期

关键词：

列车自动驾驶ATO; 模型预测控制; 分段仿射系统; 混合系统;

D O I：

暂无

中图分类号：

U284.48 [列车运行自动化];

学科分类号：

082301 [道路与铁道工程];

摘要：

本文研究多优化目标和多约束条件下的动车组列车自动驾驶ATO控制问题。通过分段线性化列车运行阻力,引入列车运行状态整数变量,建立了动车组混合整数列车运行模型。提出基于混合系统模型预测控制HMPC的列车自动驾驶策略,并应用输入分块化技术和显式模型预测控制,降低算法的计算量,以提高硬件实现的可行性。前者通过固定一定时间段内的控制量,对输入序列进行分块化,降低控制器的自由度;后者通过离线设计和在线综合的方法减少算法的在线计算时间。最后利用Matlab仿真软件环境下的MPT 3.0扩展工具箱对所提控制策略进行数值仿真。结果表明:该控制器能在列车运行安全约束下,合理分配动车组各车厢的牵引力和制动力,保障列车准时及节能高效地运行,同时所提出的改进算法能有效降低计算量。

引用

页码：53 / 60

页数：8

共 10 条

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