基于预测控制理论的机车节能运行控制系统

  • 文章关键词:
  • 1 引言

    铁路运输消耗能源巨大,铁路行业节能任务艰巨。如何使铁路列车更节能具有重要意义。基于预测控制理论的机车节能运行控制系统通过建立机车节能运行速度预测模型来预测列车节能运行的速度-距离曲线,从而建立列车节能系统,机车司机根据提示信息控制机车节能运行。该机车节能运行控制系统简单可靠,对电力机车乃至工业控制具有实用参考价值。

    2 系统设计

    图1给出基于预测控制理论的机车节能运行控制系统结构框图。信息采集单元负责采集供信息实时计算单元使用的开关量、模拟量、数字量,并通过软件调理数据,最终将有用信息发送到CAN总线上供其他单元接收;信息实时计算单元接收CAN总线上的有用数据,并处理数据,以便计算软件调用,循环计算机车牵引力、制动力、列车阻力等参数,预测机车节能运行速度,最后将这些数据发送到CAN总线,供信息显示单元接收数据显示相关信息。

    2.1 基于预测控制的速度预测模型

    预测控制模型是根据被控对象的历史信息和未来输入预测系统实现未来输出。预测机车节能运行速度是根据预测控制算法,建立一个描述系统动态特性模型。在建立机车运行速度预测模型中,根据模型预测控制的功能分为:

    (1)历史信息 机车进行速度预测所依据的线路纵断面信息包括区间坡度、区间长度、区间弯道半径和长度、区间起点终点标高、隧道情况、岔道信号等,还包括系统本身采集的机车参数、众多的模拟量、开关量和数字量信号等。

    (2)未来输入 被控对象为机车的速度,在速度预测的一个过程或者一个周期中,将区间划分为初始区间、中间区间、末区间3个区间,且根据限速条件设定末区间的终点速度,而这个自行设定的终点速度即为被控对象的未来输入。

    (3)未来输出 机车节能运行控制系统的主旨是通过已知的历史信息,根据牵引计算模型实时计算,并结合机车优化操纵策略预测速度。预测系统的未来输出则是在计算区间后预测出速度曲线。

    2.2 速度预测模型的滚动优化和反馈校正

    预测控制的最主要特征是在线优化。由于司机操纵机车水平的差异,可能导致运行一段距离后机车的实际运行速度与预测速度误差很大,所以应及时修正误差,再次预测当前速度下的前方速度运行曲线。虽然实际速度与预测速度偏差较大,但经再次预测后,司机又能按照当前速度行车。该系统通过滚动方式优化速度预测曲线,可使机车在任何位置,系统都能计算出当前状态的最佳节能运行预测速度。其中,不同时刻的速度预测指标,其相对形式是相同的,但绝对形式(即所含的时间区域和位置区域)是不同的。系统可提供任何时刻、任何位置的节能运行操作方案,其内部是一个实时计算过程。从控制的全过程看,该优化过程是动态的。

工控机箱_19寸工业机箱厂家_服务器机箱品牌制造商

产品中心
工业机箱

工控机箱
工控机箱
服务器机箱
服务器机箱
OEM/ODM定制流程
工控机箱定制流程
  • 定制咨询
    工控机箱定制咨询
    Step1
  • 需求分析
    工控机箱定制需求分析
    Step2
  • 可行性分析
    工控机箱定制可行性分析
    Step3
  • 确认规格
    工控机箱定制确认规格
    Step4
  • 报  价
    工控机箱定制报价
    Step5
  • 合同签订
    工控机箱定制合同签订
    Step6
  • 图纸确认
    工控机箱定制图纸确认
    Step7
  • 样品确认
    工控机箱定制样品确认
    Step8
  • 批量生产
    工控机箱定制批量生产
    Step9
迈肯思优势
工控机箱优势
迈肯思的八大优势MACASE'S EIGHT ADVANTAGES
迈肯思的八大优势
解决方案
机箱行业解决方案
机架式机箱行业解决方案 机架式机箱行业解决方案
服务器机箱行业解决方案 服务器机箱行业解决方案
工业机箱行业解决方案 工业机箱行业解决方案
工控机箱行业解决方案 工控机箱行业解决方案
工控机箱品牌厂商

MACASE用心打造每个细节
以全新的技术与的服务开创中国工控机箱领域新的篇章!
从这里开始,了解迈肯思的一切

服务器机箱品牌厂商
新闻资讯
4u机箱资讯
友情链接:
服务器机箱    |  工控机箱    |   2u机箱    |  4u机箱    |   机箱行业资讯    |   联系我们    |   网站地图    |           网站技术支持:云驰力