基于双环自适应滑模控制的高速列车运行追踪

针对列车高速运行跟踪控制问题,提出了一种基于双环结构的RBF神经网络自适应滑模控制算法。首先系统结构分为位移与速度控制子系统,防止列车因单个控制器故障而失控;在此基础上采用积分滑模控制,加强控制器的鲁棒性;同时在速度子系统中引入参数自适应算法与RBF神经网络自适应算法削弱列车受到基本阻力、附加阻力以及不确定性阻力带来的影响;最后通过Lyapunov稳定性分析证明系统的稳定性。通过仿真实验结果表明,位移误差在[-3.3×10^(-4),1.9×10^(-4)]范围以内,速度误差在[-2.1×10^(-2),3.1×10^(-2)]范围以内,该算法可以实现对列车的速度与位移精确追踪。

高速列车离散径向基函数自适应鲁棒滑模网络控制方法

[目的]为实现列车牵引制动关键系统的可靠控制,同时抑制通信时延对列车控制产生的影响,针对高速列车关键网络系统提出一种离散RBF(径向基函数)自适应鲁棒滑模控制方法。[方法]介绍了高速列车牵引制动网络系统;设计了考虑时延分数项的自适应鲁棒滑模控制方法,并对其进行了稳定性分析;在测试平台上利用组态软件对所提离散RBF自适应鲁棒滑模控制方法进行联合仿真分析。[结果及结论]将离散系统中的时延分为整数项和分数项,在充分考虑时延分数项的基础上,推导出离散趋近律下的时延补偿滑模牵引制动力,其中的未知非线性函数利用具有自适应调节特性的RBF神经网络进行精确逼近。为抑制列车运行过程中受到的较强干扰,将基于干扰观测器的滑模牵引制动力融入模型中,以增强其抗干扰性能。所提离散RBF自适应鲁棒滑模控制方法在稳定性能和响应性能方面优于其他控制方法,具有更为理想的时延补偿效果和鲁棒性能。

功率基准型脉冲序列控制三相逆变器分析

针对宽负载范围工况脉冲序列(PT)控制三相离网逆变器存在输出电压低频振荡问题,提出一种三相离网逆变器功率基准型脉冲序列(PRM-PT)控制技术。针对不同的输出电压和输出功率,PRM-PT控制在不同功率基准的多个高功率脉冲和低功率脉冲中选择合适的控制脉冲对输出电压进行控制,减小不同输出功率时高、低功率脉冲差异,有效抑制了输出电压低频振荡现象。PRM-PT控制器以离散化方式拟合占空比函数,不需要误差放大器及相应补偿网络,具有环路设计简单、控制运算量低的优点。仿真分析和实验结果表明PRM-PT控制相比PT控制输出电压纹波小、动态响应速度更快,有效抑制了输出电压的低频振荡问题。

支持自动点灯功能的汉巴南高铁调度集中系统设计

针对汉巴南高铁在项目开通初期需在常态灭灯区段运行LKJ控车模式列车的实际需求,经过研究对比,选择调度集中系统自动点灯方案为信号系统配套实施方案。方案涉及中心行调台、各级中转接口服务器、车站追踪服务器和自律机等多个子系统及其内部模块的开发升级。以兼容和扩展为原则进行方案整体设计,提供LKJ控车模式数据灵活输入和可靠传输机制,在车站核心自律机增设自动点灯模块和升级计划执行模块,完成自动点灯逻辑与既有排路逻辑融合、自动点灯时机计算以及自动点灯重试和报警等功能。增设参数进行业务管控和算法调优,确保自动点灯功能的安全性、适配性和精准性。方案已成功应用于汉巴南高铁并取得预期效果,为调度集中系统在复杂场景下的功能补齐提供解决思路。

基于改进模糊滑模控制的列车速度跟踪研究

列车运行过程具有强耦合、非线性等特征,且往往存在较大且不可观测的外界干扰,这些特性加大了列车运行控制的难度,针对列车运行速度跟踪控制问题,提出一种新的模糊滑模控制器设计方法。首先基于模糊滑模控制,引入全局快速终端滑模控制,使系统在有限时间内达到稳态;然后构造以李亚普洛夫函数导数的绝对值为补偿的自适应干扰估计项,对外界干扰进行准确估计,进而提出一种双层递阶指数趋近全局快速终端模糊滑模控制器,并且引入指数趋近率来调节滑模面的动态品质,该控制器能快速收敛到稳定状态,且有效地消除了控制器的抖振情况;最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性,且提高了列车运行控制系统性能。

基于扰动补偿的高速列车自适应滑模黏着控制

列车安全和平稳运行依赖于牵引力的有效发挥,而牵引力的有效发挥受限于轮轨间的黏着状态。为了解决高速列车行驶在低黏着轨面时牵引力不足的问题,考虑到车重、阻力、坡度等参数不易精确获取,设计一种基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制算法。根据黏着计算模型和简化列车模型,建立高速列车轮轨动力学模型。通过设计动态观测精度更高的鲁棒黏着观测器,以精确获取当前轨面提供的黏着力。在此基础上,针对列车工作在最优黏着点附近时能够获得较大牵引力这一特性,采用梯度观测极值搜索算法获取该点附近的蠕滑速度。同时,设计基于扰动补偿的自适应滑模控制器控制电机输出转矩,使高速列车能够在部分系统参数未知的情况下跟踪极值搜索算法输出的蠕滑速度,从而提高列车牵引力。基于扰动补偿的自适应滑模控制,通过观测补偿系统不确定部分和自适应调节开关增益,减少滑模控制律抖振对黏着控制性能的影响。研究结果表明,基于扰动补偿的自适应滑模黏着控制算法在系统中存在未知参数时,能够控制列车在10 s内到达冰雪轨面最优黏着工作点附近,在1 s内到达潮湿轨面最优黏着工作点附近。此外,相比于传统滑模黏着控制和自适应滑模黏着控制,所提算法控制律抖振更低,并且能够更精确地搜寻和跟踪最优黏着工作点。所提算法可以为实际列车黏着控制算法设计提供参考。

基于滑模和径向基函数神经网络的城市轨道交通列车速度跟踪控制算法

[目的]针对城市轨道交通列车运行控制系统中传统ATO(列车自动运行)速度控制算法在速度跟踪控制方面存在的控制精度不高和抗扰动性差的问题,提出了一种新的速度控制算法来提高控制精度。[方法]首先,建立了列车运行的单质点动力学方程,针对牵引和制动系统在执行指令时存在的时滞现象设计了时延补偿模块;其次,在控制器设计部分采集速度和位置误差建立滑模切换函数,并通过微分方程推导建立滑模控制器;最后,为了抑制滑模控制器固有的抖振现象,将其输出的切换控制量采用径向基神经网络进行目标训练从而优化控制器。[结果及结论]基于徐州地铁3号线二期改造列车参数在Matlab软件上进行仿真试验,其仿真结果证明该算法保证了列车在运行过程中,控制器输出的速度可以更高效精确地跟踪给定的推荐速度曲线。

脑心健康管理师工作实践及培训研究进展

脑心健康管理师是卒中患者、高危及健康人群的专职管理师,其职责在于通过全面管理降低脑卒中发病率和复发率,提高我国卒中防控的水平。本文从脑心健康管理师的由来和发展、准入条件和培训现状、工作内涵和服务模式、不足与展望方面进行阐述,提出脑心健康管理目前存在的问题及不足。通过不断地持续改进,确保脑心健康管理师人才建设及团队的稳定性,以期为国内开展脑心健康管理、慢性病的研究及管理实践提供参考。

快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真

轨道交通列车的防滑控制性能过差会影响列车的制动性能和稳定性能,为了提高轨道交通列车的安全性,以分段制动的方式控制轨道交通列车的滑动状态,提出快速轨道交通列车分段制动防滑控制仿真方法。通过分析轮轨间粘着力和滑移变化曲线建立轨道交通列车的纵向运行学模型,并以上述模型为基础,将轨道交通列车的整体制动过程分割成多组制动区段,通过将单位制动区段与滑模控制器结合,实现轨道交通列车的分段制动防滑控制。仿真结果表明,无论是在轨道粘着条件始终维持在较低水平的工况条件下,还是在轨道粘着条件发生突变的工况条件下,所提方法控制下的实际行驶速度均与目标行驶速度吻合,验证了上述方法具有较好的控制效果。

基于品管圈的医学检验技术专业本科毕业论文实训模式的构建

目的以品管圈活动方式构建医学检验技术本科专业毕业论文实训模式。方法规范建立教学品管圈,并确定“毕业论文实训模式在医学检验技术本科专业的构建”为活动主题,运用有效的质量管理工具进行主题选定、课题明确化、目标设定、方策拟定及最适方策追究、方策的实施与检讨、效果确认及标准化。结果通过优化指导教师队伍、优化师生匹配促进师生沟通和建立过程管控完善最终考核三大方策群组的实施,设定的4个目标值均圆满完成。结论构建以科室为保障、以教师为主导、以学生为中心的论文实训模式,不仅可以满足教学需求,优化教学流程,提高教学质量,而且可以推广至其他院校及其他专业的本科实践教学领域。

高速动车组数据驱动无模型自适应积分滑模预测控制

同许多复杂系统一样,动车组(Electric multiple unit,EMU)运行过程也具有多变量、强耦合以及非线性等特性,这严重影响着列控系统的性能.针对包含外部扰动的动车组自动驾驶系统,提出一种新型的多输入多输出(Multi-input-multi-output,MIMO)数据驱动积分滑模预测控制(Integral sliding mode predictive control,ISMPC)算法.首先,该算法基于与动车组运行过程等效的全格式动态线性化(Full format dynamic linearization,FFDL)数据模型,设计一种离散积分滑模控制(Integral sliding mode control,ISMC)律.为了使系统能够获得更高的输出跟踪误差精度,利用模型预测控制(Model predictive control,MPC)代替ISMC的切换控制,进一步推导出ISMPC算法.同时,通过对FFDL数据模型的未知扰动、参数误差等不确定项进行延时估计,提升了算法的控制性能和对系统的等价描述程度.在提供两种算法的稳定性证明分析之后,以实验室配备的CRH380A型动车组仿真实验台对提出的ISMC和ISMPC算法进行仿真测试,并与其他方法进行对比,仿真结果表明ISMPC算法控制性能较好,动车组各动力单元速度跟踪误差均在±0.132 km/h以内,满足列车的跟踪精度需求;控制力和加速度分别在[-52 kN,42 kN]和±0.9249 m/s2以内且变化平稳.

珠三角城际CTCS2+ATO列控系统控车舒适性研究及案例分析

针对珠三角城际线上CRH6A-0405动车组装备的CTCS2-200K+ATO列控车载设备,在控制列车减速进站过程中舒适性欠佳问题,研究ATO系统的工作原理及其控车策略、ATO系统所使用的PID滑模控制器及其模型和相关参数,以及ATO系统控车舒适性的评价指标及影响因素。对列车进站进入降速区前存在异常加速而导致的冲击率过大问题,采取降低列车高速运行时的滑模增益系数避免控制命令饱和的优化方案;对站前减速过程速度与距离采用线性关系导致减速过程不平稳问题,提出将速度与距离关系按照二次函数进行映射的优化方案。现场验证表明:优化后的速度曲线更加平滑,减速过程更加连贯平稳。

Trainguard MT系统列车驾驶模式讨论

以广州地铁4号线为现有条件,对Trainguard MT系统的列车驾驶模式和列车控制等级之间切换方案进行了详细的论述,并对其应用前景进行了展望。

朔黄铁路1.6万t重载列车操纵难点及解决措施

朔黄铁路采用HXD1型交流电力机车与SS4型直流电力机车组合牵引1.6万t重载列车。该文阐述1.6万t重载列车在长大坡道起车、长大下坡道循环制动以及过分相等平稳操纵难点,并有针对性地提出解决措施。

基于过程控制的化学专业硕士生培养模式探索

为破除硕士生教育中的“重结果、轻过程”“论文至上”等不良导向。坚持以学生为中心,以“立德树人”根本任务和“破五唯”为指引,以“三奖三优”评定为抓手,规范管理制度,强化过程培养,完善多元化评价体系,构建了基于“过程控制”的“一单三双”式一体化培养模式,“一单”即“一中心”,“三双”为“双指引、双抓手、双途径”。

CTCS-3 级列控车载设备的形式化建模与验证

CTCS-3级列控系统安全苛求性较高,而列控车载设备是CTCS-3级列控系统的主体,主要功能是对列车进行操纵和控制,保证列车安全运行的关键。通过分析CTCS-3级列控车载设备之间的信息交互以及车载安全计算机中工作模式的转换规则,采用有色Petri网(CPN)建立车载设备的信息交互模型以及工作模式转换模型,使用ASK-CTL分支时序逻辑公式验证了模型的死标识、死锁以及分析工作模式下的系统行为等特性,验证构建的CPN模型符合系统规范要求的流程及规则,可为相关安全苛求系统的设计提供一定参考。

多模式列车控制系统列车运行方向控制功能研究

目的:列车运行方向控制属于联锁系统用于防止进路敌对冲突的安全功能,针对CBTC(基于通信的列车控制)+TBTC(基于轨道电路的列车控制)多模式列车控制系统,需研究其列车运行方向控制功能。方法:分析了CBTC+TBTC系统方案下列车运行方向控制的功能需求和安全需求。为避免系统功能规范缺陷或解读错误导致的运营风险,基于功能状态机和活动图的形式化方法建立了列车运行方向控制的形式化模型,并利用SySML(系统建模语言)方法进行了功能建模。结果与结论:CBTC+TBTC多模式列车控制系统已应用于上海轨道交通2号线信号系统大修改造工程,实测结果表明:不同列控模式列车可在同一个区间中追踪运行,信号系统的安全性、可靠性和完备性得到大幅提升。由此验证了所介绍模型与方法在多模式列车控制系统设计上的有效性,能够降低引入安全缺陷的风险。

预防医学基地轮转在住院医师规范化培训中的效果研究

目的 评价在住院医师规范化培训(简称“住培”)课程中加入预防医学基地轮转对医学人才专业和文化素养培养效果的影响。方法 2020年3—9月,选取于哈尔滨医科大学附属第四医院进行住院医师规范化培训的2017级临床医学专业住培生110人为研究对象,并将其随机分为两组,对照组按照原有临床教学安排进行轮转实习,预防轮转组进行2周预防医学基地轮转,通过分发调查问卷评估预防轮转组住培生对课程的满意度,并通过柯氏评估模型评价其学习效果。结果 对预防医学基地轮转组住培生进行反应层调查,结果显示超过80%住培生对于培训内容设置、课程难度、教师教学方法和整体效果较为满意。学习层通过考核结果显示78.2%住培生对预防基地轮转期间所需掌握的考核知识点已基本掌握。通过比较两组住培生在轮转科室的评分,行为层结果显示预防基地轮转组住培生行为指标评分均有所提高,差异有统计学意义(P <0.05)。成果层通过对比两组住培生进入工作岗位后表现情况,结果显示预防轮转组住培生工作期间院感培训成绩和各项行为成果均更高。结论 预防医学基地轮转的培养模式不但提高了实习生的专业知识水平和文化素养,同时也提高了健康教育能力、医患沟通能力和感染控制意识等。

基于PDCA的矿业工程专业学位研究生课程教学改革研究——以矿井瓦斯抽采理论与技术为例

针对矿业工程专业学位研究生教育课程中存在的学生基础差异大、实践教学效果不显著、专业学位研究生课程内容与学术学位研究生趋同等问题,采用PDCA控制理论,以矿业工程专业学位研究生课程矿井瓦斯抽采理论与技术为例,论述课程形成“理论知识在线自学+难点重点分组讨论+案例分析胶合理论+实践验证升华反思+效果评价反馈改进”的课程教学模式。通过教学设计,实现横向和纵向的计划(Plan)—执行(Do)—检查(Check)—处理(Action)循环改进,契合培养目标,提升研究生的认知能力、创新精神、实践能力和社会责任感。

基于CTCS-2级常态灭灯区段的动车组列车ATP故障后控车模式选择研究

动车组列车ATP设备故障后应转为ATP部分监控模式还是转为LKJ控车模式,是一个亟需解决的工程技术问题。基于CTCS-2级常态灭灯区段,阐述目前在列控车载设备故障重启后控车模式选择方面存在的问题,明确两种控车模式的作业环节及流程,将运输效率和运营安全指标进行量化,分析两种控车模式对行车效率的影响,以长大坡道过电分相为约束分析控车模式运行安全情况,最后给出CTCS-2级常态灭灯区段动车组ATP故障重启后选用何种控车模式的针对性建议。研究结果表明,ATP部分监控模式在大部分情况下运输效率更高,约占全部计算场景的70%以上;当线路坡度小于11‰时,两种控车模式的安全性基本一致,坡度超过11‰时应选择LKJ控车模式。相关结论可为调度应急处置决策提供参考和支持。