基于分数阶积分滑模的高速列车速度跟踪自抗扰控制
张鑫
李江雪
兰州交通大学 自动化与电气工程学院,兰州 730070
摘要：针对高速列车速度跟踪控制过程中系统易受内外部扰动的影响,导致控制精度低的问题,设计一种基于分数阶积分滑模的高速列车速度跟踪自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Con-trol,ADRC)方案.该方案对ADRC中的线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)和非线性误差反馈控制律分别进行改进.首先,在LESO设计中,引入总扰动微分状态变量,提高观测器扰动观测能力;其次,采用分数阶积分滑模控制(Fractional Order Integral Sliding Mode Control,FOISMC)改进非线性误差反馈控制律,削弱滑模控制抖振的同时提高系统跟踪精度;最后,设计复合分数阶积分滑模自抗扰控制方案,以CRH3型列车参数进行期望速度曲线仿真跟踪,验证控制方案的跟踪性能,并将该控制方案与其他传统控制方案进行比较分析.研究结果表明:在相同条件和相同外加扰动作用下,所提控制方案较其他控制方案跟踪精度更高,抗干扰能力更强,速度追踪最大误差为0.000 05 m/s.
关键词：高速列车速度跟踪分数阶积分滑模控制自抗扰控制
分类号：U284.48(铁路通信、信号)TP273(自动化技术及设备)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2026-02-02（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 101-109 )
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