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列車智能優(yōu)化控制技術(shù)

出版社：冶金工業(yè)出版社出版時(shí)間：2023-11-01
開本： 其他 頁數(shù)： 149
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列車智能優(yōu)化控制技術(shù) 版權(quán)信息

列車智能優(yōu)化控制技術(shù) 內(nèi)容簡介

本書從高速列車、重載列車這兩類典型優(yōu)選軌道交通客貨運(yùn)輸系統(tǒng)的角度，深度解析列車智能優(yōu)化控制所依賴的動(dòng)力學(xué)、追蹤特性、控制特征建模技術(shù)，列車很優(yōu)運(yùn)行目標(biāo)曲線的離線、在線和混合優(yōu)化方法，以及魯棒、自適應(yīng)、在線優(yōu)化控制方法，為讀者熟悉和掌握列車智能駕駛控制的關(guān)鍵理論、方法及其應(yīng)用技術(shù)提供優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容解讀和學(xué)習(xí)材料。本書可供自動(dòng)化、控制科學(xué)與工程、智能科學(xué)、軌道交通信號(hào)運(yùn)控等領(lǐng)域的研究人員及相關(guān)專業(yè)的本科和研究生閱讀參考。

列車智能優(yōu)化控制技術(shù) 目錄

1 緒論 1.1 高速列車智能優(yōu)化控制技術(shù) 1.1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展 1.1.2 研究展望 1.2 重載列車智能優(yōu)化控制技術(shù) 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展 1.2.2 研究展望 1.3 磁浮列車智能優(yōu)化控制技術(shù) 1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展 1.3.2 研究展望 2 高速列車動(dòng)力學(xué)建模方法改進(jìn) 2.1 問題描述 2.1.1 高速列車動(dòng)力學(xué)模型描述 2.1.2 回聲狀態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型 2.1.3 隨機(jī)權(quán)值優(yōu)化設(shè)定策略 2.2 算法實(shí)現(xiàn) 2.2.1 粒子群優(yōu)化算法 2.2.2 算法實(shí)現(xiàn)步驟 2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置 2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 2.3.3 建模魯棒性分析 3 高速列車魯棒速度跟蹤控制技術(shù) 3.1 問題描述 3.1.1 模型輸入時(shí)間尺度 3.1.2 隨機(jī)權(quán)值矩陣收縮因子 3.1.3 基于ESNs的高速列車速度跟蹤控制 3.2 基于改進(jìn)ESNs的高速列車魯棒速度跟蹤控制 3.2.1 模型輸入時(shí)間尺度的自適應(yīng)選擇策略 3.2.2 隨機(jī)權(quán)值矩陣收縮因子的優(yōu)化策略 3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 3.3.1 理論基礎(chǔ) 3.3.2 系統(tǒng)平衡點(diǎn)的存在性 3.3.3 系統(tǒng)穩(wěn)定性證明 3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置 3.4.2 時(shí)間尺度自適應(yīng)調(diào)整的效果 3.4.3 高速列車速度預(yù)測模型魯棒性分析 3.4.4 基于改進(jìn)ESNs的速度跟蹤效果 4 基于追蹤特性建模的多列車協(xié)同優(yōu)化控制 4.1 高速列車ESNs動(dòng)力學(xué)模型 4.2 多列車追蹤特性模型 4.2.1 基于移動(dòng)閉塞的多列車追蹤運(yùn)行場景 4.2.2 高速列車多車追蹤特性 4.2.3 多列車追蹤特性模型描述 4.3 基于多目標(biāo)優(yōu)化的多列車協(xié)同預(yù)測控制 4.3.1 預(yù)測控制多目標(biāo)滾動(dòng)優(yōu)化指標(biāo) 4.3.2 多列車追蹤協(xié)同預(yù)測控制策略 4.4 多列車追蹤協(xié)同控制穩(wěn)定性 4.4.1 定義 4.4.2 假設(shè)條件 4.4.3 系統(tǒng)協(xié)同穩(wěn)定性定理及其證明 4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 4.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置 4.5.2 仿真結(jié)果與分析 5 重載列車動(dòng)力學(xué)建模與車鉤力預(yù)測技術(shù) 5.1 列車特性分析 5.1.1 列車力學(xué)特性 5.1.2 HXD1機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng) 5.1.3 機(jī)車和貨車基本阻力 5.1.4 機(jī)車車輛單位附加阻力 5.2 車鉤特性分析 5.2.1 間隙效應(yīng) 5.2.2 車鉤和緩沖器參數(shù) 5.2.3 鉤緩裝置力學(xué)特性 5.3 車鉤力預(yù)測 5.3.1 13A/QKX100鉤緩系統(tǒng) 5.3.2 MT2型鉤緩系統(tǒng) 5.3.3 車鉤力建模預(yù)測 6 重載列車運(yùn)行曲線優(yōu)化設(shè)定技術(shù) 6.1 重載列車駕駛操縱目標(biāo) 6.1.1 重載列車目標(biāo)速度曲線優(yōu)化設(shè)定目標(biāo) 6.1.2 重載列車運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)定義函數(shù) 6.2 重載列車運(yùn)行約束條件 6.2.1 速度約束 6.2.2 牽引力/制動(dòng)力約束 6.2.3 縱向力約束 6.2.4 能量守恒約束 6.3 重載列車目標(biāo)曲線生成與優(yōu)化算法 6.3.1 目標(biāo)曲線生成回溯算法 6.3.2 目標(biāo)曲線多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法 6.4 重載列車目標(biāo)運(yùn)行曲線離線生成與在線調(diào)整 6.4.1 目標(biāo)曲線離線生成 6.4.2 目標(biāo)曲線在線調(diào)整 7 重載列車運(yùn)行速度平穩(wěn)跟蹤控制 7.1 PID控制算法 7.1.1 定義 7.1.2 PID算法控制規(guī)律 7.2 模糊自適應(yīng)PID控制算法 7.2.1 模糊化處理 7.2.2 模糊推理 7.2.3 模糊控制規(guī)則的確立 7.2.4 去模糊化處理 7.3 帶死區(qū)調(diào)節(jié)的模糊自適應(yīng)PID控制算法 7.3.1 帶死區(qū)調(diào)節(jié)PID原理 7.3.2 模糊PID控制死區(qū)自適應(yīng)設(shè)定方法 7.3.3 帶死區(qū)調(diào)節(jié)的PID算法 7.4 重載列車整車一體化平穩(wěn)控制 7.4.1 空氣制動(dòng)的觸發(fā)條件 7.4.2 大閘與小閘的分配 7.4.3 空氣制動(dòng)的緩解條件 7.4.4 空電聯(lián)合制動(dòng)原則 8 磁浮列車魯棒速度跟蹤控制技術(shù) 8.1 磁浮列車動(dòng)力學(xué)特征建模 8.1.1 基本阻力 8.1.2 附加阻力 8.1.3 牽引制動(dòng)特性 8.2 參數(shù)自整定ADRC控制器設(shè)計(jì) 8.2.1 自抗擾控制器 8.2.2 BPADRC魯棒速度跟蹤控制器 8.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 8.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置 8.3.2 模擬仿真實(shí)驗(yàn) 8.3.3 真實(shí)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn) 9 磁浮列車強(qiáng)化學(xué)習(xí)制動(dòng)優(yōu)化控制技術(shù) 9.1 混合制動(dòng)特征自學(xué)習(xí)方法 9.1.1 中低速磁浮列車混合制動(dòng)原理 9.1.2 混合制動(dòng)力特征 9.1.3 混合制動(dòng)動(dòng)態(tài)特征自學(xué)習(xí)方法 9.2 磁浮列車BFSDQN制動(dòng)控制方法 9.2.1 狀態(tài)空間 9.2.2 動(dòng)作空間 9.2.3 獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制 9.2.4 學(xué)習(xí)策略 9.2.5 學(xué)習(xí)過程 9.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 9.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置 9.3.2 收斂性對比 9.3.3 舒適性和停車精度 9.3.4 實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 9.3.5 現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 參考文獻(xiàn)
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