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公开(公告)号：CN117150910A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311128915.6
申请日：2023-09-04
Applicant: 湖南工业大学
IPC: G06F30/27 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/048 , G06N3/084 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及铁路运输技术领域，公开了一种基于车辆动力学响应的数据驱动轮轨力反演方法，包括以下步骤：运用动力学软件建立车辆与线路刚柔耦合多体动力学模型；利用动力学模型仿真小曲率、平直线、长大上下坡等典型场景不同工况下的实车数据；对数据进行预处理和特征选择；提取有效特征作为样本的输入，轮轨力则作为该样本的标签，构造多时间步输入与单时间步输出的样本集；利用样本集数据建立轮轨力反演模型。本发明不仅能够有效的降低特征维度，去除冗余特征，而且还能增强对数据特征的提取能力，并且提出多种指标对模型性能进行评估，性能指标包括模型反演精度、模型在不同运行工况下的应用性能以及在不同信噪比输入数据下的抗干扰性能。
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公开(公告)号：CN116488521B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202210034766.6
申请日：2022-01-13
Applicant: 湖南工业大学
IPC: H02P21/00 , H02P21/13 , H02P25/022
Abstract: 本发明提出了一种基于快速终端滑模观测器的永磁同步电机新型无模型转速环快速积分终端滑模控制方法，所采用无模型快速积分终端滑模控制方法与PI控制器和传统无模型滑模控制器相比，能够减少控制器对受控系统具体数学模型的依赖，更加适用于永磁同步电机这类非线性、强耦合系统，同时采用快速终端滑模观测器估算未知量，增强本发明方法的鲁棒性和抗干扰能力；本发明的控制方法具有快响应速度及高控制精度，对电机参数摄动具有良好的容错控制功能，使得永磁同步电机参数摄动情况下能够高效平稳可靠运行。
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公开(公告)号：CN111614287B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202010462250.2
申请日：2020-05-27
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于滑模变结构的多电机系统高性能协同控制方法，包括以下步骤：S1.设计多电机系统协同控制结构框架图；S2.建立以多永磁同步电机为执行器的数学模型及其状态方程；S3.设计多电机系统的转速环控制器和转矩控制器；S4.对S3中所设计的转速环控制器和转矩控制器进行稳定性证明。本发明能够解决轧机传动系统各电机的转矩均衡与转速同步控制的问题，使系统能够实现开卷与卷取张力实时处于动态平衡的控制状态。
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公开(公告)号：CN113271042B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202110539122.8
申请日：2021-05-18
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明提供一种多电机固定时间优化协同控制方法，包括：S1、定义基于虚拟总轴控制策略的多电机系统模型，并对虚拟电机增加设计速度补偿器模块，建立虚拟电机与各从属电机之间的耦合联系；S2、采用滑模观测器，对电机参数摄动及负载扰动组成的复合扰动进行估计；S3、设计虚拟电机控制器和各从属电机的变增益终端滑模控制器，使得系统可在固定时间内，从任意初始状态运动到平衡点；S4、验证系统控制器的稳定性。通过对现有虚拟总轴控制策略进行改进，重点在于实现灌装多电机系统高速高精度作业。其中，速度补偿器模块可以增强虚拟电机和从属电机的关联性；控制器可以提高各从属电机在启动初始阶段的收敛速度，使系统有更好的收敛性能。
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公开(公告)号：CN106788049B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN201710216299.8
申请日：2017-04-05
Applicant: 湖南工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于级联滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法，其对永磁同步电机转矩进行精确控制。本发明在矢量控制的基础上，首先，以dq坐标系中设计自适应滑模观测器，来实现永磁同步电机转速、转子位置及定子电阻的观测；其次在αβ坐标系中设计有效磁链滑模观测器，把自适应滑模观测器输出的转速、和定子电阻信号输入到有效磁链滑模观测器，来观测αβ轴上的有效磁链，从而形成级联滑模观测器；然后利用有效磁链滑模观测器输出的αβ轴上有效磁链来计算有效磁链幅值信号，利用有效磁链幅值信号和自适应滑模观测器输出的q轴电流观测值，来获取电机反馈转矩信号。最后，将估算的电机转矩与给定转矩形成转矩闭环，从而实现永磁同步电机转矩的精确控制。所提出的基于级联滑模观测器的无速度传感器转矩控制系统及方法，能在电机系统参数发生摄动及外部存在扰动的情况下，实现永磁同步电机转矩的精确控制，进一步提升了永磁同步电机转矩控制的可靠性和鲁棒性，可广泛应用于以永磁同步电机为驱动系统的场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112308111B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202011008823.0
申请日：2020-09-23
Applicant: 湖南工业大学
IPC: G06V10/80 , G06V10/764 , G06V10/40 , G06V10/56
Abstract: 本发明提供一种基于多特征融合的轨面状态辨识方法，包括以下步骤：S1、采集不同状况下的轨面图像，对图像进行预处理；S2、对预处理后的图像进行特征提取；包括颜色特征提取、纹理特征提取；S3、采用串行融合方法将轨面图像中的颜色特征和纹理特征进行融合，得到轨面图像的融合特征向量；S4、设计多特征融合的SVM模型；S5、将S3中得到的融合特征向量输入多特征融合的SVM模型，输出分类结果。本发明相比于单一特征识别方法正确率更高，精度更准确；性能良好，具有很好的识别效果；能应用在机器上，解决现有机器视觉识别方法难以应用于轨面状态识别的问题。
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公开(公告)号：CN113721497B
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202110792196.2
申请日：2021-07-13
Applicant: 湖南工业大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明公开了一种安全距离约束下重载列车滑模一致性跟踪控制方法，包括(1)分析多列车纵向运动受力情况，建立多列车多质点动力学模型；(2)设计动态辅助补偿器得到补偿信号最终趋于有界区域；(3)设计抗饱和滑模一致性控制器；(4)证明系统稳定性，保证列车在输入饱和下相邻车间距和相邻列车间距趋于安全有界。本发明引入滑模算法的动态辅助补偿器减弱饱和偏差，以及一致性算法保障对机车间和列车间的安全跟踪作用。本发明解决了在输入饱和对列车的影响的情况下，多重载列车机车间和列车间存在的距离安全问题，能够保证在输入饱和影响下的相邻机车和相邻列车保持安全跟踪距离，避免发生机车间和列车间碰撞事故。
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公开(公告)号：CN112015084B
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202010653776.9
申请日：2020-07-08
Applicant: 湖南工业大学(CN)
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于虚拟总轴的总量协同一致抗饱和控制方法，包括以下步骤：S1.设计多电机抗饱和控制系统；S2.根据多电机系统模型得到系统状态方程；S3.设计虚拟控制器；S4.设计总量协同一致抗饱和控制器；S5.仿真验证本方法有效性与稳定性。本发明设计的滑模虚拟控制器，保证虚拟电机的输出转矩值在有限时间内快速动态跟踪系统参考转矩值；设计的抗饱和补偿器和总量协同一致抗饱和控制器，保证多电机牵引系统在外部扰动和执行器饱和时仍然具有较好的鲁棒性和协同跟踪性能。
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公开(公告)号：CN115272915A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210784107.4
申请日：2022-07-05
Applicant: 湖南工业大学
IPC: G06V20/40 , G06V10/44 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/82
Abstract: 本发明公开了一种基于卷积神经网络的列车轮对踏面损伤识别模型及方法，所述模型包括数据收集和预处理模块、特征提取模块和脊柱网络神经模块，利用MobileNet轻量级网络快速提取轮对踏面故障数据特征，然后利用具有逐步输入的脊柱神经网络深度网络作为网络的全连接层函数，实现轮对踏面故障的决策。本发明通过Spinal‑Net的局部推断策略对特征图进行局部的输入，使得网络具有渐进推断的能力，能有效的避免干扰信息的影响，加快了网络的收敛速度，减少网络识别偏差。
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公开(公告)号：CN109510521B
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN201811311135.4
申请日：2018-11-06
Applicant: 湖南工业大学
IPC: H02P5/46 , H02P29/028
Abstract: 本发明提出了一种基于虚拟总轴的多电机总量协同一致容错控制方法，利用虚拟总轴控制策略的反馈特性，一旦高速列车某轮对发生打滑或空转故障后，为防止故障继续发生，而利用虚拟总轴的反馈调节特性来削减牵引总力矩，多电机系统也会保持动态跟踪这种力矩变化，以维持系统牵引动力总量一致，并且在粘着故障情况恢复正常之后再将总力矩恢复正常，在系统恢复以及维持稳态的同时也保证牵引动力总量一致性。
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