20475

۲۰۴۷۵

طراحي سيستم كنترل حركتي قطار با لحاظ نمودن مساله اشباع توان موتورهاي كششي و اثر اغتشاشات وارده در طول مسير

كارشناسي ارشد

كنترل و علائم

۹۵-۹۶

۱۳۹۷/۱۲/۸

دكتر بيژن معاوني

راه آهن

پديده اشباع عملگرها از جمله محدوديت هايي است كه بسياري از سيستم هاي كنترل با آن مواجه مي¬گردند. عدم لحاظ كردن اين محدوديت در فرايند طراحي موجب كاهش كيفيت علمكرد سيستم مي¬گردد، لذا مي¬بايد در طراحي سيستم كنترل اين پديده مدنظر قرار گيرد. در كنترل اتوماتيك حركت قطار نيز مسئله اشباع موتورهاي كششي به عنوان عملگرهاي توليدكننده نيروي كششي، لازم است در طراحي سيستم كنترل مورد توجه قرار گيرد. در اين پايان¬نامه نيز مسئله طراحي سيستم¬هاي كنترل اتوماتيك قطار با استفاده از كنترل كننده تطبيقي-پس¬گام به عقب به منظور مقابله با مسئله اشباع موتورهاي كششي پيشنهاد شده است. همچنين به دليل وجود نامعيني در پارامترهاي مدل ديناميكي قطار، از مقدار تخميني آنها استفاده شده است. در پايان با ارائه شبيه سازي صحت عملكرد كنترل‌كننده پيشنهادي بررسي شده است. سپس با استفاده از همين روش كنترلي، طراحي در حضور معادلات موتور انجام شده و از نظر تئوري اثبات مي¬شود كه سيستم پايداري فراگير دارد. در نهايت شبيه¬سازي موثر بودن روش كنترلي پيشنهادي در حضور معادلات موتور نشان داده است. واژه‌هاي كليدي: كنترل تطبيقي، كنترل پس گام به عقب، محدوديت موتور كششي، سيستم ديناميكي غيرخطي قطار، پايداري فراگير سيستم حلقه بسته

1398/02/24

Designing Train Control System in presence of Traction Motor Saturation and External Disturbances along the Track

2/27/2020 12:00:00 AM

Actuator saturation is a common phenomenon in control systems. If this phenomenon is not considered in control design, it can cause performance degradation. Actuator saturation in Automatic Train Control systems implies the constraints of traction motors in power generation. Therefore it should be considered in control design. In this thesis, the following topics are presented: • An Adaptive-Backstepping control of train in presence of traction motor constraints is proposed. This controller is capable of estimating unknown parameters and stabilizing the closed loop system. Also, a Nussbaum-type-function is used because of unknown controller gain. •Using the above approach, a controller designed in the case of augmenting the traction motor dynamics to the system. The stability guaranteed based on quadratic Lyapunov function. In both above cases simulation results are presented to verify the effectiveness of the proposed controller. Keywords: actuator saturation, adaptive controller, backstepping technique, train dynamic, global closed loop stability