多列车系统数据驱动无模型自适应PID控制
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TP273

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国家自然科学基金项目(62373206);青岛大学学科集群攻关系统项目(XT2024101).


Data-driven model-free adaptive PID control for multi-train systems
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    摘要:

    针对一类多列车系统, 提出一种具有牵引力/制动力约束以及追尾防护功能的分布式无模型自适应PID (MFAPID)控制方案. 首先, 通过动态线性化方法将列车的动力学模型转化为等价的动态线性化数据模型; 其次, 通过引入饱和函数以及避碰反馈机制, 利用I/O数据设计一种带有牵引力/制动力约束和追尾防护功能的分布式MFAPID控制算法, 并通过压缩映射的方法对该算法进行严格的收敛性分析证明; 最后, 通过数值仿真对比实验验证MFAPID控制算法的有效性和稳定性.

    Abstract:

    A distributed model-free adaptive PID(MFAPID) control scheme with traction/braking force constraints and rear-end protection is proposed for a class of multi-train systems. Firstly, the dynamic linearization method is used to transform the train dynamics model into an equivalent dynamic linearization data model. Secondly, by introducing saturation function and collision avoidance feedback mechanism, a distributed MFAPID control algorithm with traction/braking force constraint and rear-end protection function is designed by using I/O data, and the convergence of the algorithm is proved by compression mapping method. Finally, the effectiveness and stability of MFAPID control algorithm are verified by numerical simulation and comparison experiments.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

田帅涛,侯忠生.多列车系统数据驱动无模型自适应PID控制[J].控制与决策,2025,40(5):1447-1456

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  • 收稿日期:2024-07-13
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  • 在线发布日期: 2025-04-15
  • 出版日期: 2025-05-20
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