考虑执行器性能约束的高速列车容错跟踪控制

摘要：

针对高速列车受到执行器故障、输出幅值和变化率饱和等执行器性能约束,模型参数不确定性,以及附加阻力干扰等影响下的跟踪控制问题,设计了一种鲁棒容错跟踪控制算法.首先,基于双曲正切函数构造的辅助系统,构建了高速列车的增广速度跟踪控制模型;其次,为避免控制器中出现虚拟控制信号的一阶导数,采用动态面方法并结合自适应控制技术,设计了高速列车的容错跟踪控制器,基于 Lyapunov 函数对控制器的稳定性进行了分析;最后,对设计的容错跟踪控制算法进行了仿真验证.仿真结果表明,控制输入及其变化率均满足所设置饱和约束的要求;列车运行中的暂态速度和位移跟踪误差分别在0.016 m/s和0.003 m范围内,从而验证了所设计控制器的良好容错跟踪性能.

关键词：容错跟踪控制、自适应动态面控制、幅值和变化率饱和、执行器故障、高速列车

所属期刊栏目：30

分类号：TM351(电机)

资助基金：辽宁省教育厅科学研究项目;辽宁省自然科学基金

在线出版日期：2022-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：545-552