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公开(公告)号：CN106970528B
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201710219083.7
申请日：2017-04-06
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种针对列车执行器失效故障的自适应反步容错控制方法，所述方法包括：S1：对列车进行受力分析，建立列车执行器失效故障下的列车纵向运动动力方程；S2：通过引入误差变量得到列车纵向运动的闭环系统动态方程；S3：引入神经网络未知有界函数得到修正闭环系统动态方程；S4：根据修正闭环系统动态方程设计列车运动控制器，本发明能够有效补偿执行器失效故障对列车期望跟踪系统的影响、能够有效衰减或去除附加阻力对列车系统的影响，有效确保列车运行过程中具有良好的位置跟踪性能和速度跟踪性能，提高列车系统的安全性和可靠性。
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公开(公告)号：CN106249591A
公开(公告)日：2016-12-21
申请号：CN201610822076.1
申请日：2016-09-13
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/02
CPC classification number: G05B13/027
Abstract: 本发明涉及一种针对列车未知扰动的神经自适应容错控制方法。在对列车纵向运动进行受力分析的基础上，建立列车的纵向运动动力方程，根据执行器故障和列车纵向运动动力方程，利用神经网络径向基函数逼近未知附加阻力，建立执行器故障情况下的列车纵向运动动力方程，然后构造比例积分微分滑模面。根据执行器故障情况下的列车纵向运动动力方程，利用未知自适应律和控制器，建立列车闭环动态方程。证明系统的稳定性，进而利用观测器和控制器方程控制列车实际的位移和速度趋近期望的位移和速度。本发明能够补偿执行器故障对列车系统的影响，衰减或去除附加阻力对列车系统的影响，使列车系统具有良好的位置和速度跟踪性能。
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公开(公告)号：CN105372996A
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201510993849.8
申请日：2015-12-25
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/041
Abstract: 本发明公开了一种基于马尔可夫跳跃系统的列车容错控制方法，包括如下步骤：S1、对列车车厢进行受力分析，建立列车车厢动力方程；S2、根据列车车厢动力模型，建立列车动力方程；S3、根据列车动力方程，建立列车状态空间方程；S4、根据列车状态空间方程，利用双马尔可夫链建立列车容错控制系统的闭环动态方程；S5、通过线性矩阵不等式得到列车容错控制系统的复合分层控制方法系数，并利用列车容错控制系统控制列车的实际位移和速度趋近期望位移和速度。本发明设计了复合分层控制策略使列车容错控制系统随机稳定，并使得列车容错控制系统具有良好的位置和速度跟踪性能。
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公开(公告)号：CN107102542B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201710240319.5
申请日：2017-04-13
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种列车自动运行的鲁棒自适应非奇异终端滑模控制方法，包括：S1、分析列车纵向运动进行受力情况，建立包含未知参数、不确定性和外部干扰的列车纵向运动动力方程；S2、构造非奇异终端滑模面；S3、设计各未知参数估计值的自适应律和滑模面参数的参数方程；S4、将非奇异终端滑模面、各未知参数估计值的自适应律和滑模面参数的参数方程代入包含未知参数、不确定性和外部干扰的列车纵向运动动力方程，得到非奇异终端滑模闭环控制方程，利用非奇异终端滑模闭环控制方程进行列车自动运行的鲁棒自适应非奇异终端滑模控制。本发明能使ATO系统的位置跟踪误差和速度跟踪误差在有限时间内到达滑动表面，且在有限时间内收敛到零。
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公开(公告)号：CN105372996B
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201510993849.8
申请日：2015-12-25
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于马尔可夫跳跃系统的列车容错控制方法，包括如下步骤：S1、对列车车厢进行受力分析，建立列车车厢动力方程；S2、根据列车车厢动力模型，建立列车动力方程；S3、根据列车动力方程，建立列车状态空间方程；S4、根据列车状态空间方程，利用双马尔可夫链建立列车容错控制系统的闭环动态方程；S5、通过线性矩阵不等式得到列车容错控制系统的复合分层控制方法系数，并利用列车容错控制系统控制列车的实际位移和速度趋近期望位移和速度。本发明设计了复合分层控制策略使列车容错控制系统随机稳定，并使得列车容错控制系统具有良好的位置和速度跟踪性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107102542A
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201710240319.5
申请日：2017-04-13
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开一种列车自动运行的鲁棒自适应非奇异终端滑模控制方法，包括：S1、分析列车纵向运动进行受力情况，建立包含未知参数、不确定性和外部干扰的列车纵向运动动力方程；S2、构造非奇异终端滑模面；S3、设计各未知参数估计值的自适应律和滑模面参数的参数方程；S4、将非奇异终端滑模面、各未知参数估计值的自适应律和滑模面参数的参数方程代入包含未知参数、不确定性和外部干扰的列车纵向运动动力方程，得到非奇异终端滑模闭环控制方程，利用非奇异终端滑模闭环控制方程进行列车自动运行的鲁棒自适应非奇异终端滑模控制。本发明能使ATO系统的位置跟踪误差和速度跟踪误差在有限时间内到达滑动表面，且在有限时间内收敛到零。
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公开(公告)号：CN106249591B
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201610822076.1
申请日：2016-09-13
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明涉及一种针对列车未知扰动的神经自适应容错控制方法。在对列车纵向运动进行受力分析的基础上，建立列车的纵向运动动力方程，根据执行器故障和列车纵向运动动力方程，利用神经网络径向基函数逼近未知附加阻力，建立执行器故障情况下的列车纵向运动动力方程，然后构造比例积分微分滑模面。根据执行器故障情况下的列车纵向运动动力方程，利用未知自适应律和控制器，建立列车闭环动态方程。证明系统的稳定性，进而利用观测器和控制器方程控制列车实际的位移和速度趋近期望的位移和速度。本发明能够补偿执行器故障对列车系统的影响，衰减或去除附加阻力对列车系统的影响，使列车系统具有良好的位置和速度跟踪性能。
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公开(公告)号：CN105511268B
公开(公告)日：2017-06-16
申请号：CN201610009327.4
申请日：2016-01-07
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种针对列车执行器故障的复合控制方法，包括如下步骤：S1、对列车纵向运动进行受力分析，建立列车的纵向运动动力方程；S2、根据列车纵向运动动力方程，建立列车纵向运动状态空间方程；S3、根据执行器故障和列车纵向运动状态空间方程，建立执行器故障情况下的列车纵向运动状态空间方程；S4、根据执行器故障情况下的列车状态空间方程，利用基于扰动的观测器和控制器，建立列车闭环动态方程；S5、通过线性矩阵不等式得到列车执行器故障的复合控制方法中的观测器增益和控制器增益，进而利用基于扰动的观测器和控制器方程控制列车的实际位移和速度趋近期望的位移和速度。本发明解决了斜坡扰动、阵风扰动和执行器故障对列车的影响。
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公开(公告)号：CN105511268A
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201610009327.4
申请日：2016-01-07
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种针对列车执行器故障的复合控制方法，包括如下步骤：S1、对列车纵向运动进行受力分析，建立列车的纵向运动动力方程；S2、根据列车纵向运动动力方程，建立列车纵向运动状态空间方程；S3、根据执行器故障和列车纵向运动状态空间方程，建立执行器故障情况下的列车纵向运动状态空间方程；S4、根据执行器故障情况下的列车状态空间方程，利用基于扰动的观测器和控制器，建立列车闭环动态方程；S5、通过线性矩阵不等式得到列车执行器故障的复合控制方法中的观测器增益和控制器增益，进而利用基于扰动的观测器和控制器方程控制列车的实际位移和速度趋近期望的位移和速度。本发明解决了斜坡扰动、阵风扰动和执行器故障对列车的影响。
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公开(公告)号：CN106873369B
公开(公告)日：2019-06-04
申请号：CN201710110594.5
申请日：2017-02-28
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种针对列车输入受限和执行器故障的自适应容错控制方法，包括：S1、建立针对列车输入受限和执行器故障的列车纵向运动动力方程；S2、采用神经网络逼近列车未知的附加阻力；S3、利用近似PID滑模面方程构造近似PID滑模面；S4、设计控制器方程、各未知参数估计值的自适应律和近似PID滑模面方程中滑模面参数的参数方程；S5、将近似PID滑模面方程、控制器方程、各方程中各未知参数估计值的自适应律和滑模面参数的参数方程代入列车纵向运动动力方程，得到列车闭环动态控制方程，利用列车闭环动态控制方程进行针对列车输入受限和执行器故障的自适应容错控制。本发明能够使得列车系统具有良好的位置跟踪性能和速度跟踪性能。
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