ADRC参数自整定的永磁磁浮列车速度鲁棒控制

摘要：

永磁磁悬浮(Permanent Magnet Maglev,PMM)是继电磁悬浮和电动悬浮之后提出的一种磁悬浮轨道交通新制式,相对传统轮轨和磁悬浮轨道交通,具有低碳节能、建设成本低、工期短,选线灵活、占地少等优势,为我国构建绿色、智慧城市交通网络提供了一种理想方案.精确平稳的速度跟踪控制是PMM列车全自动驾驶运行过程安全高效的重要保障.在复杂静磁场力和多变环境因素干扰下,传统的列车速度控制方法难以实现PMM列车的精确平稳速度控制.为解决PMM列车在复杂干扰下智能驾驶过程的精确平稳速度跟踪控制问题,提出一种基于参数自整定ADRC的PMM列车速度跟踪鲁棒控制方法.首先建立PMM列车的纵向动力学模型,描述PMM列车运行控制过程的非线性迟滞特性.然后设计一种基于BP神经网络控制参数估计的自抗扰控制器(BP-ADRC),实现列车速度控制过程中ADRC扩张状态观测器的参数自适应调整.最后在Simulink仿真环境中进行PMM列车速度跟踪控制仿真实验,实验得出BP-ADRC控制器的速度跟踪精度比传统的BP-PID和ADRC控制器分别提高20.96％和16.66％,速度跟踪平稳性分别提高19.78％和16.69％.实验结果表明,相比传统的列车速度控制方法,BP-ADRC控制器在提升PMM列车速度跟踪控制精确度和鲁棒性方面具有显著优势,证明了该方法的有效性和可行性.

关键词：磁浮列车、速度跟踪控制、BP-ADRC控制器、参数自整定

所属期刊栏目：20

分类号：U125(城市交通运输)

资助基金：国家自然科学基金;江西省自然科学基金资助项目;江西省教育厅科学技术研究项目;中国科学院赣江创新研究院科研项目

在线出版日期：2023-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3500-3510