买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明涉及一种基于滑模控制的虚拟编组列车编队控制方法。本发明基于Lyapunov稳定性理论和滑模控制理论，研究了考虑列车参数和外部扰动的不确定性，提出了一种基于滑膜控制的鲁棒自适应编队控制律来协同处于虚拟编组运行的列车群中每一个单元列车的运行。在本发明提出的编队控制策略下，虚拟编组内所有单元列车以与虚拟编组中的第一个单元列车领车相同的速度行驶，且虚拟编组内部所有单元列车之间运行间隔收敛于期望运行间隔，从而保证列车高效运行的同时也保证了虚拟编组中列车的运行安全。

主权项：1.一种基于滑模控制的虚拟编组列车编队控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立考虑列车参数误差、外部干扰的列车动力学模型；步骤2，构建虚拟编组列车编队控制的控制目标；步骤3，考虑列车参数mi,c0,c1,c2和外部干扰上界Gw已知的情况，设计鲁棒滑模控制律；步骤4，考虑列车参数mi,c0,c1,c2和外部干扰上界Gw都未知的情况，设计自适应鲁棒滑模控制律；步骤1的具体步骤为：步骤1-1，建立列车动力学模型，具体为：假设，i表示虚拟编组中的第i列列车，第i列列车的纵向动力学方程如下式1： 列车基本运行阻力fu和坡道阻力fv由下式2、3给出： 步骤1-2，考虑到参数误差和外部干扰第i列列车的纵向动力学方程如下式4： dt和wt是有界的，满足下式5：|wt|￡Gw￥,|dt|￡Gd￥5；步骤2所述构建虚拟编组列车编队控制的控制目标的过程如下：虚拟编组中，第i列列车与第i-1列列车的纵向间隔误差即虚拟编组列车编队控制的控制目标表示为下式6：ei＝xi-1-xi-Hi,i＝2,…,n6；列车的期望运行间隔Hi由下式7给出：Hi＝tivi-1+H07；位置误差ei对于时间的一阶导数和二阶导数表示为下式8、9： 步骤3所述设计鲁棒滑模控制律的过程如下：步骤3-1，对于第i列列车，定义非奇异终端滑模面，如下式10： 其中，ai和bi满足下式11关系：1biai211；非奇异终端滑模面si对于时间的一阶导数表示为式12： 将式8、9代入到式12中，重写为式13： 步骤3-2，引入带有负指数系数吸引子的滑动趋近率，以减少振荡效应，保证控制力的连续性，上述滑动趋近率如下式14： 其中ji和ki是正的常数，αi和xi都是正的奇数，且αi和xi满足下式15关系：0aixi115；步骤3-3，考虑列车参数mi,c0,c1,c2和外部干扰上界Gw都已知的情况下，按照如下式16-20所示步骤构建鲁棒滑模控制律： ui＝ui1+ui2+ui3+ui420；其中，sign为符号函数，sign函数的定义如下式21： 具体按照下式27-31设计步骤4所述自适应鲁棒滑模控制律： ui＝ui1+ui2+ui3+ui431；其中，列车参数的估计值和外部干扰上界的估计值满足下式32-36：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京交通大学 一种基于滑模控制的虚拟编组列车编队控制方法