[发明专利]高速列车执行器自适应故障补偿位置跟踪方法

权利要求书

1.高速列车执行器自适应故障补偿位置跟踪方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集列车运行参数,根据所述参数从列车模型集合中选择出匹配的列车模型,以及对应的自适应补偿控制器和自适应律；

所述匹配的列车模型加载所述对应的自适应补偿控制器和自适应律；

所述对应的自适应补偿控制器和自适应律使得当前时刻的状态量跟踪期望位移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述列车模型集合包括:健康模型、参数化故障模型、非参数化故障模型、干扰界限未知的故障模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述健康模型为：

其中，x₁(t)是列车的位移，x₂(t)是列车的运行速度，是列车的运行加速度，g是重力加速度，m(t)是列车的质量系数，F(t)是列车牵引力，a(t)是列车的滚动阻力，b(t)是与列车速度有关的线性阻力系数，c(t)是与列车速度相关的非线性阻力系数，是斜面轨道的倾斜角的正弦，D(t)指曲线轨道的曲率度，表示未建模的干扰，参数m(t)、a(t)、b(t)、c(t)、、D(t)、为分段函数，记为

m_i、a_i、b_i、c_i、、D_i为未知常数，为有界干扰，χ_i(t)是指示函数，定义为：

其中，Ω是列车运行中所有可能的系统状态的阈值，共划分为l个分区Ω_i，i＝1...l；

位移跟踪误差z₁(t)为：

z₁(t)＝x₁(t)-x_m(t)

其中，z₁(t)是列车的位移跟踪误差，x₁(t)是列车的位移，x_m(t)是期望位移；

引入参数z₂(t)

z₂(t)＝x₂(t)-α₁(t)

其中，α₁(t)是设计的方程，r₁为常参数且r₁＞0，由列车健康模型和位移跟踪误差可得：

其他参数估计误差包括：

是参数a_i，b_i，c_i，，D_i的估计值，是参数ρ_i＝1/m_i的估计值；

在所述健康模型中，参数的自适应律如下：

其中，r₂＞0，

参数Γ_ai，Γ_bi，Γ_ci，，Γ_Di，Γ_mi为正的常数，

健康模型自适应控制器结构为：

其中，v_1di(t)是设计量,用于补偿未建模干扰d_i(t)以保证系统的稳定性和跟踪性，

是参数m_i的已知下限：是设计的参数,满足

根据Lyapunov稳定理论，无故障时控制器状态估计误差一致稳定，其解一致有界。