11641

11641

تخمين سرعت خطي و آشكارسازي مقدار لغزش از طريق طراحي تخمينگر پايدار مقاوم

كارشناسي ارشد

راه آهن - كنترل و علائم

بهمن ماه 1391

بهمن ماه 1391

دكتر بيژن معاوني

چكيده در اين پايان‌نامه، سرعت طولي خودرو و قطار در طول ترمزگيري شديد با اندازه گيري سرعت چرخ آنها و با استفاده از رويكرد‌هاي مختلف فيلتر كالمن (KF و IEKF ) تخمين زده مي‌شود. از آنجايي كه خطي‌سازي سيستم، باعث ايجاد نامعيني‌هاي پارامتريك مي‌شود، سعي شده تا با ارائه‌ي يك رويكردِ فيلتر كالمن پايدار مقاوم (RKF)، اين مشكل حل شود. نتايج بدست آمده، كارايي خوب RKF را در مقابل KF در زمان وجود نامعيني پارامتريك نشان مي‌دهد. فيلتر كالمن، در حضور نامعيني‌هاي ورودي نيز بسيار ناكارآمد مي‌باشد و اين در حالي است كه براي تخمين سرعت خودرو نياز به ورودي به نام گشتاور ترمزي مي باشد كه در اكثر مقالات آن را به عنوان ورودي مشخص در نظر مي‌گيرند، در حالي كه اندازه گيري آن بسيار مشكل بوده و يا نياز به اضافه كردن سنسورهاي با هزينه بالا در سيستم دارد. همينطور براي تخمين سرعت قطار نيز نياز به انحراف چرخ‌هاي قطار مي‌باشد كه اين مورد نيز قابل اندازه‌گيري نمي‌باشد. در اين پايان‌نامه سعي شده تا با استفاده از فيلتر كالمن و تبديل آن به يك رؤيتگر با ورودي نامشخص، سرعت خودرو و قطار را به ترتيب با ناديده گرفتن ورودي گشتاور ترمزي و انحراف چرخ‌ها، تخمين زد. تخمين ارائه شده با بكارگيري يك مجموعه داده نويزي اندازه گيري شده از چرخ و براساس يك مدل مرتبه پنج تحليلي كه ديناميك حركت را در حين ترمزگيري توصيف مي‌نمايد، انجام پذيرفته است. نتايج حاصله به خوبي اذعان دارند كه با وجود ناديده گرفتن ورودي گشتاور ترمزي در مدل خودرو و يا ورودي انحراف چرخ‌ها در مدل قطار، سرعت تخمين زده شده، كاملا مشابه با سرعت واقعي وسيله نقليه مي‌باشد. كه البته با مقايسه‌ي دو رويكرد KF و IEKF با ورودي نامشخص، مي‌توان گفت كه رويكرد IEKF دقيقتر عمل مي‌كند، اما نسبت به KF، حجم محاسبات بسيار بيشتري دارد. واژه‌هاي كليدي: تخمين سرعت وسيله نقليه، فيلتر كالمن، رؤيتگر ورودي نامشخص، رؤيتگر پايدار مقاوم