基于模糊自适应PID的列车智能驾驶算法

作者:李德仓;孟建军;郝帅;刘震 刊名:兰州交通大学学报 上传者:陈曦

【摘要】列车ATO控制是一个强耦合、高度非线性系统,且随着列车运行工况的变化,这种特性逐渐增强,因此需要更高要求的智能控制算法.针对传统控制方法在智能性方面的不足,结合各种智能控制特点,提出基于模糊自适应PID的列车智能控制算法,建立以节约能耗和精准停车为目标的模糊自适应PID控制策略.以上海轨道交通3号线为例,在Matlab软件环境下构建仿真模型,选择节能性和停车精度试验,结果表明:所提智能控制算法比传统PID控制算法得到的结果更好,单位质量能耗降低了4.91%,停车精度提高了69.23%.因此,该算法完全能满足列车停车精度高、节能效果好的要求.

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第37卷 第4期2018年8月 兰 州 交 通 大 学 学 报Journal of Lanzhou Jiaotong University Vol.37No.4Aug.2018 收稿日期:2018-01-09         学报网址:http://xb.lzjtu.edu.cn基金项目:国家自然科学基金(61563027 ) 作者简介:李德仓(1976-),男,甘肃会宁人,工程师,博士研究生,主要研究方向为机电设备检测与控制.E-mail:lidecang1978@163.com. 文章编号:1001-4373(2018)04-0027-07 DOI:10.3969/ j.issn.1001-4373.2018.04.005基于模糊自适应PID的列车智能驾驶算法李德仓1,孟建军1, 2,郝 帅3,刘 震1 ( 1.兰州交通大学 机电工程学院,甘肃 兰州 730070;2.兰州交通大学 机电技术研究所, 甘肃 兰州 730070;3.中车青岛四方车辆研究所有限公司,山东 青岛 266111) 摘要:列车 ATO控制是一个强耦合、高度非线性系统,且随着列车运行工况的变化,这种特性逐渐增强,因此需要更高要求的智能控制算法.针对传统控制方法在智能性方面的不足,结合各种智能控制特点,提出基于模糊自适应PID的列车智能控制算法,建立以节约能耗和精准停车为目标的模糊自适应PID控制策略.以上海轨道交通3号线为例,在 Matlab软件环境下构建仿真模型,选择节能性和停车精度试验,结果表明:所提智能控制算法比传统PID 控制算法得到的结果更好,单位质量能耗降低了4.91%,停车精度提高了69.23%.因此,该算法完全能满足列车停车精度高、节能效果好的要求. 关键词:列车自动驾驶;智能算法;模糊自适应PID;停车精度;节能中图分类号:U283     文献标志码: A An Intelligent Train Operation Based on Fuzzy Adaptive PID LI De-cang 1,MENG Jian-jun 1, 2,HAO Shuai  3,LIU Zhen 1 ( 1.School of Mechatronic Engineering,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China; 2.Mechatronics T&R Institute,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China; 3.CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Research Institute CO.,Ltd.,Qingdao 266111,Shandong,China) Abstract:The train ATO control is a strongly coupled and seriously nonlinear system,the charac-teristic is gradually enhanced with the change of the train operating conditions,which results in higher requirements for the intelligent control algorithm of the ATO system.Aiming at the short-comings of traditional control methods in int

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