高速列车数据驱动无模型自适应容错控制
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作者:
作者单位:

1. 北京交通大学 电子信息工程学院,北京 100044;2. 青岛大学 自动化学院,山东 青岛 266071

作者简介:

通讯作者:

E-mail: zhshhou@bjtu.edu.cn.

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(61833001).


Data-driven model-free adaptive fault tolerant control for high-speed trains
Author:
Affiliation:

1. School of Electronic and Information Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China;2. School of Automation, Qingdao University,Qingdao 266071,China

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    摘要:

    针对高速列车运行控制中的牵引/制动力约束和执行器故障问题,提出一种基于偏格式动态线性化的无模型自适应容错控制(PFDL-MFAFTC)算法.首先,利用无模型自适应控制框架下的伪梯度概念,将难以精确获取参数(列车质量、阻力以及执行器故障等)的高速列车动力学模型转化为偏格式动态线性化数据模型;其次,利用径向基函数神经网络(RBFNN)处理执行器故障引起的非线性;然后,通过压缩映射方法对算法进行严格的收敛性证明,保证算法的收敛性;最后,通过高速列车仿真验证PFDL-MFAFTC算法的有效性和容错能力.

    Abstract:

    A data-driven model-free adaptive fault-tolerant control algorithm based on partial form dynamic linearization(PFDL-MFAFTC) is proposed to solve the problems of traction/braking force constraint and actuator faults for high-speed train operation control. Firstly, using the concept of pseudo gradient in the model-free adaptive control framework, the dynamic model of a high-speed train, which is difficult to accurately obtain parameters such as train mass, resistance and actuator faults, is transformed into a partial format dynamic linearization data model. Secondly, the radial basis function neural network (RBFNN) is used to deal with the nonlinear function caused by actuator faults. Then, the convergence of the PFDL-MFAFTC algorithm is guaranteed by utilizing the contraction mapping method. Finally, the effectiveness of the PFDL-MFAFTC algorithm is verified by a high-speed train numerical simulation.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王海,刘根锋,侯忠生.高速列车数据驱动无模型自适应容错控制[J].控制与决策,2022,37(5):1127-1136

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  • 在线发布日期: 2022-03-30
  • 出版日期: 2022-05-20
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