具有死区输入的HXD_2型机车制动缸自适应补偿控制

为研究HXD_2型机车制动缸在制动时受副风缸压力和轮对径向形变挤压时的制动缸活塞位置控制精度,考虑实际工况中换向阀阀口死区非线性和轮对挤压闸瓦及制动缸活塞杆产生的未知扰动、制动缸内壁与活塞非严格配合导致的压力漏损,建立了具有死区输入的制动缸非线性系统模型;针对换向阀阀芯游移方向的不确定性,引入Nussbaum类型函数;为改善系统误差面的收敛性,引入虚拟反馈控制函数;依据Lyapunov稳定性理论,构造了基于Nussbaum函数的死区自适应补偿控制器。理论分析及仿真结果表明,制动缸伺服系统闭环跟踪误差半全局一致有界并收敛于0;系统跟踪误差动态抖振较小且收敛迅速;控制输入及Nussbaum函数平滑有界。具有死区输入的制动缸伺服系统能够有效克服死区非线性,并对外部未知时变负载和参数漂移具有较强鲁棒性。

电力机车制动缸自适应迭代重复控制

为研究电力机车制动缸在制动时受副风缸压力和轮对径向形变挤压时其活塞的位置控制精度,建立了制动缸气动伺服系统的数学模型;针对制动控制电压脉冲指令周期性输入的特点,结合阀芯游移方向不确定的实际工况,引入Nussbaum类型函数;基于非奇异终端滑模(NSTSM)收敛快速、鲁棒性强的优点,设计具有NSTSM的自适应迭代重复控制器(AIRC)。仿真结果表明,非奇异终端自适应迭代重复控制器(NST-AIRC)可实现外界存在较大扰动时对位置指令的近似无偏跟踪,且对参数慢时变漂移具有较强鲁棒性。