کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4974091 1365519 2017 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Distributed cruise control of high-speed trains
ترجمه فارسی عنوان
کنترل کروز کنترل شده قطارهای با سرعت بالا
ترجمه چکیده
در این کار، مسئله کنترل کروز از حرکات قطارهای با سرعت بالا بررسی شده است. هر دو مورد یک قطار با سرعت بالا و چندین قطار با سرعت بالا مورد بررسی قرار می گیرند. برخلاف بسیاری از مطالعات موجود که کنترل متمرکز یا روش کنترل غیر متمرکز براساس یک مدل توده ای واحد قطار اتخاذ شده است، در این مقاله یک مکانیزم کنترل توزیع شده بر اساس نظریه گراف ارائه شده است و قطار سرعت بالا مدل به عنوان یک آبشار از توده های نقطه متصل توسط اتصالات انعطاف پذیر ساخته شده است. برای یک قطار با سرعت بالا، خودروهای همسایه از طریق نیروی متصل به یکدیگر یکدیگر را تعریف می کنند که توسط یک گراف توپولوژیکی مرتبط با هر ماشین به عنوان یک گره توصیف می شود. علاوه بر این، ارتباطات اطلاعات سرعت در میان اتومبیل ها توسط یک گراف توپولوژیک دیگر به کار رفته است. سپس یک استراتژی کنترل توزیع شده ایجاد می شود که تمامی خودروهای قطار یک سرعت مورد نظر را به صورت صحیح ردیابی می کنند و اتومبیل های همسایه فاصله ای ایمن را از یکدیگر فاصله می گیرند. برای چندین قطار با سرعت بالا در حال اجرا در خط راه آهن، توپولوژی در تعامل نیروی در قطار و توپولوژی ارتباطات اطلاعات سرعت از تمام قطار پیچیده تر از قطار واحد است. یک روش اجماع جدید خوشه ای ایجاد شده است که قانون کنترل توزیع شده طراحی شده است. تحت قانون کنترل، قطارها می توانند سرعت دلخواه را به صورت صحیح ردیابی کنند، فاصله بین قطارهای مجاور و فاصله بین ماشین های همسایه قطار را می توان در محدوده های مناسب نگهداری کرد. در نهایت، شبیه سازی برای نشان دادن اثربخشی نتایج نظری حاصل شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
چکیده انگلیسی
In this work, the cruise control problem of high-speed trains' movements is investigated. Both cases of a single high-speed train and multiple high-speed trains are under consideration. Different with most existing studies where the centralized control or the decentralized control methods are adopted based on a single point mass model of the train, in this paper, a distributed control mechanism is proposed by virtue of the graph theory, and the high-speed train's model is built as a cascade of point masses connected by flexible couplers. For a single high-speed train, the neighboring cars interact through the coupling force with each other, which can be described by a connected topological graph by regarding each car as a node. Besides, the speed information communication among the cars is considered to be described by another directed topological graph. A distributed control strategy is then developed, with which all the cars of a train track a desired speed asymptotically and the neighboring cars keep a safety distance from each other. For the multiple high-speed trains running on a railway line, the in-train force interaction topology and the speed information communication topology of all the trains are more complex than those of a single train. A new cluster consensus technique is developed, by which a distributed control law is designed. Under the control law, the trains can track the desired speeds asymptotically, the headway distance between adjacent trains and the distance between the neighboring cars of a train can be kept in appropriate ranges. Finally, simulations are provided to illustrate the effectiveness of the obtained theoretical results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Franklin Institute - Volume 354, Issue 14, September 2017, Pages 6044-6061
نویسندگان
, , ,