شناسایی مدل دینامیکی قطار برای به کارگیری در سیستم های اتوماسیون حمل ونقل ریلی

صنعت حمل ونقل ریلی کنونی از اتوماسیون در شاخه های مختلفی حفاظتی، پایداری، کنترل حرکت و برنامه ریزی قطارها استفاده می کند تا بتواند هرچه بیشتر به بهینگی استفاده از منابع و امکانات ریلی نزدیک تر شود. پیش نیاز این سیستم های اتوماسیون، توانایی پیش بینی و شبیه سازی حرکت قطار است که برای این امر، نیاز به مدل سازی حرکت قطار می باشد. مجموع عواملی چون اصطکاک با هوا، گستردگی مسیرهای ریلی، نیرو عمل و عکس العمل واگن ها به یک دیگر، دینامیک تولید نیرو در عملگرها و اصطکاک قطعات مکانیکی، موجب می شوند معادلات دینامیکی حرکت قطار غیرخطی باشند. مقادیر تجربی برخی از این عوامل به علت استهلاک و یا تغییر ساختار اجزا، دچار نایقینی هستند در حالی که برخی دیگر غیرقابل اندازه گیری اند و شرایط کنترلی را سخت تر می کنند. در این مقاله، مدل های دینامیکی چند ذره و تک ذره حرکت یک قطار توصیف می شوند. برای بهره وری عملیاتی، پارامترهای متغیر با زمان یا نامعلوم این معادلات توسط روش حداقل مربعات بازگشتی شناسایی می شوند و از مقادیر تخمین زده شده آنان در سیگنال کنترلی مد لغزشی برای جبران اثر مقاومت پایه و اغتشاشات مسیر استفاده می شود. کنترل کننده لغزشی طراحی شده در هسته این سیستم، تاثیر نایقینی ها را کاهش می دهد و مشخصه مطلوب سرعت – مکان را بادقت بسیار خوبی ردیابی می کند. نتایج شبیه سازی های ارائه شده در این مقاله تخمین دقیق پارامترهای مورد نظر را به همراه نتایج مطلوب ردیابی مشخصه سرعت – مکان نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

کلمات کلیدی: اتوماسیون ، حمل ونقل ریلی ، شناسایی ، الگوریتم حداقل مربعات بازگشتی ، کنترل مد لغزشی