控制与决策

作者：李中奇,王睿

单位：华东交通大学 江西省先进控制与优化重点实验室,南昌 330013;华东交通大学 电气与自动化工程学院,南昌 330013,,华东交通大学 江西省先进控制与优化重点实验室,南昌 330013;华东交通大学 电气与自动化工程学院,南昌 330013,

关键词：重载列车;多智能体;人工势函数;鲁棒性;一致性控制;滑模观测器

基金：国家自然科学基金项目(52162048).

重载列车全长数公里,其运行过程是复杂的动力学系统.重载列车自动驾驶的关键核心技术是跟踪给定的速度曲线.以重载列车智能货车方案为基础,通过分析列车运行动力学过程,建立重载列车多智能体模型;考虑列车运行时外界的未知干扰,同时保证车厢间处于安全距离,提出一种重载列车复合一致性控制器:用相邻车厢单元的速度等信息构建一致性算法并引入滑模控制加快系统速度一致性收敛;列车不同车厢受到干扰视为未知扰动,且随着滑模增益增加会使系统抖动较大、鲁棒性削弱,所以设计观测器估计扰动并补偿至控制器保证系统收敛并提高抗干扰性;引入人工势函数确保相邻车厢单元间距处于安全范围内,减小纵向冲动.采用Matlab软件进行仿真,跟踪给定速度曲线,并用多种干扰来模拟未知因素对列车的影响,与不加观测器的控制器效果进行对比.仿真结果表明:该复合一致性控制器能够较好跟踪设定速度曲线,速度误差保持在$ \pm 0.4{km

来源：2023年第5期

《控制与决策》期刊编辑部

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