| 考虑气动系统的高速受电弓分层控制 |
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| 引用本文： | 杨鹏,张静,金伟,刘志刚.考虑气动系统的高速受电弓分层控制[J].电工技术学报,2022,37(10):2644-2655. |
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| 作者姓名： | 杨鹏 张静 金伟 刘志刚 |
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| 作者单位： | 西南交通大学电气工程学院 成都 611756,西南交通大学机械工程学院 成都 610031 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（U1734202,51405401）； |
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| 摘 要： | 针对气动系统动态特性影响受电弓主动控制精度的难题，提出一种计及响应时间延迟的分层控制策略。上层控制器采用混合H2/H∞鲁棒控制策略。根据设定的受电弓运行状态的3个性能指标，构建多目标状态反馈控制律。通过求解线性矩阵不等式，得出主动控制力；下层控制器基于内模控制（IMC）理论，采用遗传算法，建立气动系统的一阶等效简化模型，设计仅与单一参数相关的内模-比例积分微分（PID）控制器。加快对上层控制器输出控制值的跟踪速率。通过列车不同运行速度下的仿真计算，验证了分层控制器的有效性和鲁棒性。仿真结果表明，下层控制器能够有效减少响应时间，明显改善气动系统的响应延迟。相比于传统单层控制，分层控制的接触力标准差下降率提高10%左右，有效抑制了弓网耦合振动，提高了高速弓网受流质量。
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| 关 键 词： | 气动系统 响应时间 分层控制 混合H2/H∞ 鲁棒控制 内模-比例积分微分(PID)控制 |
Hierarchical Control of High-Speed Pantograph Considering Pneumatic System |
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| Yang Peng,Zhang Jing,Jin Wei,Liu Zhigang.Hierarchical Control of High-Speed Pantograph Considering Pneumatic System[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2022,37(10):2644-2655. |
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| Authors: | Yang Peng Zhang Jing Jin Wei Liu Zhigang |
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