Resumen

El control de crucero de los trenes de alta velocidad es un reto debido a la presencia de coeficientes de resistencia del aire que varían con el tiempo y a las restricciones de control. Dado que los coeficientes de resistencia de los trenes de alta velocidad no se conocen con exactitud y cambiarán con el entorno real de funcionamiento, la precisión del modelo de tren de alta velocidad es menor. Para garantizar un funcionamiento seguro y eficaz del tren, las condiciones de funcionamiento del tren deben cumplir las restricciones de seguridad. Los métodos de control de crucero más tradicionales son el control PID, el control predictivo de modelos, etc., en los que el modelo del tren de alta velocidad se identifica fuera de línea. Sin embargo, los métodos tradicionales suelen sufrir degradaciones de rendimiento en presencia de coeficientes de resistencia variables en el tiempo. En este trabajo se propone un método de control adaptativo predictivo de modelos (MPC) para el control de crucero de trenes de alta velocidad con coeficientes de resistencia variables en el tiempo. El MPC adaptativo se diseña combinando una ley de actualización adaptativa para los parámetros estimados y un MPC con múltiples restricciones para el sistema estimado. Se demuestra teóricamente que, con el MPC adaptativo propuesto, los trenes de alta velocidad siguen la velocidad deseada con errores de seguimiento finalmente acotados, mientras que los parámetros estimados están acotados y el desplazamiento relativo del muelle entre los dos vagones vecinos es estable en el estado de equilibrio. Los resultados de las simulaciones validan que el método propuesto es mejor que el control predictivo de modelos tradicional.

• Materias:Infraestructura de transportes Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Transport infrastructure Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:trenes de alta velocidad, control predictivo, tiempo, mpc adaptativo, control de crucero, coeficientes de resistencia, modelo de tren de alta velocidad, métodos tradicionales de control de crucero, entorno real de funcionamiento, ley de actualización adaptativa
• Keywords:speed trains, predictive control, time, adaptive mpc, cruise control, resistance coefficients, high speed train model, traditional cruise control methods, actual operating environment, adaptive updating law