基于模型预测控制的虚拟编组列车集中式控制方法

目录

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致谢

1 引言

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 列车虚拟编组研究现状

1.2.2 汽车编队控制研究现状

1.3 论文主要工作与章节安排

2 集中式VCTS通用MPC框架设计

2.1 MPC基本原理

2.2 VCTS列车耦合关系研究

2.3 控制器设计

2.4 最优控制问题求解

2.5 稳定性证明

2.6 仿真与验证

2.6.1 编队稳定性

2.6.2 时域长度特性

2.7 本章小结

3 集中式VCTS实时型MPC框架优化

3.1 两种实时性补偿策略

3.1.1 DMPC策略

3.1.2 DMPC-FOA策略

3.2 灵敏度分析

3.2.1 针对(x)1(tk)的灵敏度求解过程

3.2.2 针对(y)1(tk)的灵敏度求解过程

3.2.3 针对(v)0(tk)的灵敏度求解过程

3.2.4 针对(u)0(tk)的灵敏度求解过程

3.3 仿真与验证

3.4 本章小结

4 环境异质下的VCTS集中式MPC控制方法

4.1 坡道条件下列车制动距离的近似计算方法

4.2 状态空间的构建

4.3 控制器设计

4.4 C/GMRES法

4.5 仿真与验证

4.6 本章小结

5 列车性能异质的VCTS编队稳定控制方法

5.1 三阶列车动力学状态空间及控制器设计

5.2 线性二次型调节器

5.3 局部稳定性条件

5.4 编队稳定性概述

5.5 基于加速度的编队稳定性

5.5.1 数学推导

5.5.2 数值仿真

5.6 基于间距误差的编队稳定性

5.6.1 数学推导

5.6.2 数值仿真

5.7 本章小结

6 结论与展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

参考文献

图索引

表索引

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

独创性声明

学位论文数据集