具有独立驱动旋转轮对的高速铁路走行部集成模型预测控制
系统与控制
2024-06-21 v2 系统与控制
摘要
具有独立旋转轮对（IRW）的铁路走行部可显著改善铁路交通中的磨损、舒适性与安全性，但仍需采取若干轮对稳定措施。这也是传统轮对在工业中仍普遍应用的原因之一。除横向导向外，纵向控制对铁路安全至关重要。本文设计了一种用于具有驱动型独立旋转轮对的高速铁路走行部横向与纵向联合控制的集成控制器。为此，一种新颖的基于黏着的牵引控制律与用于横向导向的线性时变及非线性模型预测控制（MPC）方案相结合。MPC方案能够利用表格化轨道几何数据与关于设定点的预览信息，以最小化横向位移误差。基于详细多体仿真的联合仿真结果表明，该方法相较于最先进技术在各种场景下均有效，包括曲线通过、高达400 km/h的速度变化以及突变的轮轨黏着条件。
引用
@article{arxiv.2309.09769,
title = {Integrated Model Predictive Control of High-Speed Railway Running Gears with Driven Independently Rotating Wheels},
author = {Jan-Hendrik Ewering and Christoph Schwarz and Simon F. G. Ehlers and Hans-Georg Jacob and Thomas Seel and Andreas Heckmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09769},
year = {2024}
}
备注
13 pages, 9 figures, accepted for publication in IEEE Transactions on Vehicular Technology