基于预测控制的弓网系统半主动控制策略研究

doi:10.16182/j.issn1004731x.joss.201705021

系统仿真学报 ›› 2017, Vol. 29 ›› Issue (5): 1086-1092.doi: 10.16182/j.issn1004731x.joss.201705021

基于预测控制的弓网系统半主动控制策略研究

任志玲¹, 林冬¹, 王月², 张广全¹

1.辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛 125105;
2.国网佳木斯供电公司,黑龙江佳木斯 154000

收稿日期:2016-01-29 修回日期:2016-04-04 出版日期:2017-05-08 发布日期:2020-06-03
作者简介:任志玲(1971-),女,辽宁朝阳,博士,副教授,研究方向为控制理论与控制工程;林冬(1990-),男,河南驻马店,硕士生,研究方向为电工理论与新技术。
基金资助:
国家自然科学基金(51477071,51277090),辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LR2013013)

Research on Semi-active Control Strategy of High Speed Railway Pantograph-Catenary System Based on Model Predictive Control

Ren Zhiling¹, Lin Dong¹, Wang Yue², Zhang Guangquan¹

1. Faculty of Electrical and Control Engineering, Liaoning Technical University, Huludao 125105, China;
2. State Grid Jiamusi Power Supply Company, Jiamusi 154000, China

Received:2016-01-29 Revised:2016-04-04 Online:2017-05-08 Published:2020-06-03

摘要/Abstract

摘要： 针对弓网耦合问题,提出了弓网系统的半主动控制策略。根据建立的弓网模型和接触力历史数据,利用预测控制技术,预测下一时刻接触力;将预测值与理论值对比计算误差,MPC控制器将计算结果输出给电流变阻尼器;由电流变阻尼器提供接触力的控制输入变化量,使得实际值接近于理论值。实验结果表明：半主动控制策略在弓网系统的应用,能有效提高弓网耦合质量,抑制离线电弧的发生,优化受流质量。

关键词: 弓网系统, 半主动控制, 电流变阻尼器, 预测控制

Abstract: For the pantograph catenary coupling problem, the semi-active control strategy of pantograph catenary system was proposed. According to the established pantograph catenary model and the contact force history data, it used the MPC prediction technique to predict the next moment of contact force. The predicted value and the theoretical value error were calculated, and the MPC controller output the calculated results to the ER damper. The change of the control input of the contact force was provided by the current damper, which made the actual value close to the theoretical value. Experimental results show that the semi-active control strategy in the application of the pantograph catenary system, effectively improve the coupling quality of pantograph and catenary, restrain the occurrence of off-line arc, and optimize the quality of the flow.

Key words: pantograph-catenary system, semi-active control, electro-rheological damper, MPC

中图分类号:

TP391.9

任志玲, 林冬, 王月, 张广全. 基于预测控制的弓网系统半主动控制策略研究[J]. 系统仿真学报, 2017, 29(5): 1086-1092.

Ren Zhiling, Lin Dong, Wang Yue, Zhang Guangquan. Research on Semi-active Control Strategy of High Speed Railway Pantograph-Catenary System Based on Model Predictive Control[J]. Journal of System Simulation, 2017, 29(5): 1086-1092.

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Research on Semi-active Control Strategy of High Speed Railway Pantograph-Catenary System Based on Model Predictive Control

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