探索摆式列车的μ鲁棒控制策略研究

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1、西南交通大学硕士学位论文摆式列车的μ鲁棒控制策略研究姓名：谢林柏申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：张汉全2001.4.1?，黟、西南交逗大学研究生学位论文摘要本文在摆式列车试验系统的低频数学模型上，基于系统的模型不确定性和性能鲁棒性要求对控制器进行了设计。并对线性时不变系统鲁棒控制的加权函数选择问题进行了研究，探讨了在一般跟踪控制问题的H．控制和u方法设计中如何选择合适的加权函数，以兼顾系统闭环动态特性和干扰抑制；确定广义受控对象，使设计满足多目标的要求等问题。—1考虑到一大类存在低频参数摄动和高

2、频未建模动态的情况，以一个辨识模型为被控对象名义模型。基于辨识模型，采用H。控制和p方法依据乘客舒适度指标设计了车体倾摆控制律。同时对所设计的控制系统进行了数字仿真。仿真的结果表明：鲁棒控制的H。和u方法在处理具有不确定性的摆式车体控制系统设计方面均具有良好的效果，但p方法在干扰抑制性能尤其是在模型掇动的情形下比H。方法更具鲁棒性，而且用其所设计的控制系统控制量小．这对工程实现很有利；同时仿真结果还表明：将各被控制量的加权【关键词】摆式列车鲁棒控制H。控制u分析加权函数爹一<龟■西南交通大学研究生学位论文TheRe

3、searchonRobustControlforTiltingTrainAbstractBasedellthelow—frequencymathematicsmodelofexperimentalsystemoftiltingtrainandsystemmodeluncertainty，controllerwithperformancerobustnessiSdesignedandtheselectionofweightingfunctionsfor1ineartime—invariantsystemisdiscu

4、ssed．Theselectionofappropriateweightingfunctionstosatisfymultipledesigntargets、systemdisturbancerejectionandclosedsystemdynamiccharacteristicsinthedesignofkcontrolanduapproachforgeneraltrackingcontrolproblemsisalsodiscussed．Consideringthelow—frequencyparametri

5、cperturbationsandhigh—frequencyunmodelleddynamics．anidentifiedsystemmodelisusedasnominalsystemmodel．Thekandurobustcontrollerisdesignedwhichsatisfiedridequalityrequirement，andthedigitalsimulationforthedesignedcontrolsystemiSaccomplished．Thesimulationresultsshow

6、thatbothH∞and¨robustcontrolapproachareeffecttodealwithsystemuncertaintiesintiItingtraincontrolsystemdesign，and肛approachdoesbetterthankapproachinrobustness，andthecontrolforceof“controllerismuchlessthantheH。controller。thisisveryimportantinengineeringimplementati

7、on．AndthesimulationresultsalsoshowthattheregulationofweightingfunctionsforcontrolledvariablesisthecoreandkeytoimproveClosedsystemperformanceinrobustcontroldesign．[keywordsltiltingtrainrobustcontrolH。robustcontroluanalysis＆synthesisweightingfunction一—3耍童銮獯盔麴塞皇茔

8、垡迨塞：塑!夏：第一章绪论§1．1摆式列车简介“】．近来，在实现铁路高速化的进程中，作为其重要手段的摆式列车引起了人们的关注。当列车高速通过曲线时，会产生与曲线半径和运行速度相对应的离心加速度。此时乘客会受到向曲线外侧甩出去的力，使乘客舒适性变差。因此，采取了将曲线外轨加高的曲线超高，使车体向内侧倾斜，这样将乘客受到的过离心加速度减少，但是，如果曲线超高过大