基于模糊PID主动控制的仿真及应用.pdf

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1、电气传动2015年第45卷第8期ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．8基于模糊PID主动控制的仿真及应用罗庆，黄民翔，郭雨涵(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：针对电气化铁路中的接触网～受电弓系统，提出模糊主动控制、PID主动控制，并结合两者的优点建立模糊PID主动控制；根据受电弓的特点，建立受电弓三元质量块模型，并推导出受电弓的动力学方程、状态空间方程和传递函数；利用S~mulink仿真手段，对被动控制、模糊主动控制、PID主动控制、模糊PID主动控制的弓网系统动态性能进行仿真研究。仿真结果表明：模糊PID主动控制策略可以最大程度的降低

2、弓网系统接触压力的波动，提高弓网系统的受流质量。关键词：受电弓；集中质量块；仿真分析；主动控制中图分类号：U264．3文献标识码：BSimulationandApplicationBasedonFuzzyPIDActiveControlLU0Qing，HUANGMin-xiang，GUOYu—han(CollegeofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，Zhejiang，China)Abstract：Forthepantograph—catenarysystemoftheelectrifiedr

3、ailway，thefuzzyactivecontrolmodel，proportionalintegraldifferential(PID)activecontrolmodelwerediscussed，andcombinedtheadvantagesofthesetwomodels，thefuzzyPIDactivecontrolwasestablished．AccordingtOthecharacteristicsofthepantograph，establishedthepantographmassmodel，andderivedthedynamicequati

4、on，statespaceequationandtransferfunctionofthepantograph．Simulationstudyofdynamicperformanceofthepantograph—catenarysystemunderthepassivecontrol，fuzzyactivecontrol，PIDactivecontrolandfuzzyPIDactivecontrolaremadewithsoftwaresimulink．Theresearchresultsshowthatthedynamicperformanceandquality

5、ofcurrentcollectionofthepantograph—catcnarysystemcanbeimprovedthemostobviouslywithfuzzyPIDcontro1．Keywords：pantograph；massmodel；simulation；activecontrol高速电气化铁路中，良好的弓网关系是铁路触性能以及改善弓网系统动态受流质量的方法稳定、可靠运营的基本保障。受电弓与接触网良进行深入的研究，通过研究弓网系统的运动情况好的接触特性是弓网关系中接触悬挂向列车传来找出影响弓网系统受流质量的主要因素，并作递可靠电能的先决条件。然而，

6、随着列车运行速为提高弓网系统受流质量的突破口。但国内在度的提高，受电弓与接触网之间的相互作用暴露这方面的主要研究还局限于被动式的弓网系统出很多问题，如接触线振动加大、电弧烧蚀、弓网受流方式，并且绝大多数的方法都需要对接触网冲击等，这些状况大大降低了弓网品质。进行大规模的改造才可以达到比较理想的弓网目前就弓网系统耦合研究而言，日本、德国、系统受流质量]。由于我国电气化铁路辽阔，改法国等国家的弓网系统性能达到比较理想的匹造接触网将耗费大量的物力和财力，这使得研究配效果，已基本能够适应350km／h及以上的运行人员提出的改善弓网系统受流质量的措施和方速度。法受到经济条件和物理

7、条件等诸多因素的限制。在国内，很多学者对如何提高弓网系统的接在弓网系统中，弓网接触压力是评判弓网系作者简介：罗庆(1990一)，男，硕士研究生，Email：luoqing2016@126．con36罗庆，等：基于模糊PID主动控制的仿真及应用电气传动2015年第45卷第8期统受流质量的主要标准之一。然而当受电弓在k(Xo)丽1(4)多频激励耦合作用下工作时，想要得到一个为恒1．2受电弓集中质量块模型定值的接触力是非常困难的。通常有3条途径解目前，在对受电弓进行建模分析时，一般采决这类问题：用受电弓集中质量块模型。受电弓集中质量块1)使电力