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一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法

文檔序號(hào):40601759發(fā)布日期:2025-01-07 20:42閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,步驟s2中所述cnn-gru時(shí)延預(yù)測(cè)模型包括cnn卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和門控循環(huán)單元,所述cnn卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和門控循環(huán)單元通過扁平化層連接,所述扁平化層用于將時(shí)間序列轉(zhuǎn)化為適合后續(xù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入格式,cnn卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于對(duì)無線時(shí)延數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到無線時(shí)延數(shù)據(jù)的特征信息,門控循環(huán)單元用于通過特征信息進(jìn)行時(shí)延預(yù)測(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,cnn卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括依次連接的輸入層、第一卷積層、第一池化層、第二卷積層、第二池化層、全連接層和輸出層,其中第一卷積層和第二卷積層用于特征信息提取,第一池化層和第二池化層用于將卷積層提取到的特征信息進(jìn)行降維,所述全連接層用于對(duì)特征信息進(jìn)行分類輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,門控循環(huán)單元進(jìn)行時(shí)延預(yù)測(cè)過程的表達(dá)式為:

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,門控循環(huán)單元的超參數(shù)采用粒子群算法尋優(yōu),其尋優(yōu)過程如下:

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,適應(yīng)度計(jì)算表達(dá)式為:

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,步驟s3中所述采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)牽引/制動(dòng)執(zhí)行器的健康程度進(jìn)行檢測(cè),具體為,初始化bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的權(quán)重和偏移量,將列車的實(shí)際速度、位移、加速度作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,將牽引/制動(dòng)執(zhí)行器的健康程度:0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%作為bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出,采用梯度下降法對(duì)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,使用訓(xùn)練好的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)牽引/制動(dòng)執(zhí)行器的健康程度進(jìn)行檢測(cè),獲得牽引/制動(dòng)執(zhí)行器的健康程度數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,s4中所述建立列車動(dòng)力學(xué)模型具體為:考慮車廂之間作用力、牽引/制動(dòng)執(zhí)行器的健康程度數(shù)據(jù)、基本阻力數(shù)據(jù)、附加阻力數(shù)據(jù)和質(zhì)量回轉(zhuǎn)系數(shù),建立列車動(dòng)力學(xué)模型,其表達(dá)式為:

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,步驟s5具體包括以下步驟:

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,其特征在于,在步驟s5之后還包括步驟s6:對(duì)設(shè)計(jì)的自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制器進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)證,步驟s6具體包括以下步驟:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及列車控制技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種列車無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)延補(bǔ)償自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制方法,包括采集無線時(shí)延數(shù)據(jù)、進(jìn)行時(shí)延預(yù)測(cè)、進(jìn)行牽引/制動(dòng)執(zhí)行器的健康程度檢測(cè)、建立動(dòng)力學(xué)模型、將時(shí)延預(yù)測(cè)結(jié)果、健康程度檢測(cè)結(jié)果、基本阻力數(shù)據(jù)作為參數(shù)輸入到自適應(yīng)滑模容錯(cuò)控制器中對(duì)列車進(jìn)行運(yùn)行控制。本發(fā)明通過設(shè)置CNN?GRU時(shí)延預(yù)測(cè)模型,能夠在通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取特征信息后,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè),能夠提高時(shí)延預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性;通過建立多質(zhì)點(diǎn)的列車動(dòng)力學(xué)模型,考慮基本阻力、附加阻力、車廂間的作用力、質(zhì)量回轉(zhuǎn)系數(shù)和執(zhí)行器的健康狀況,使列車動(dòng)力學(xué)模型更加貼近實(shí)際,采用改進(jìn)的粒子群算法對(duì)時(shí)延預(yù)測(cè)模型進(jìn)行超參數(shù)尋優(yōu),提高粒子群算法尋優(yōu)超參數(shù)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員:劉洋,李帥,李常賢
受保護(hù)的技術(shù)使用者:大連交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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