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作者：陈琛;徐俊起;王文;李红梅;宋一锋;
单位：同济大学高速磁浮运载技术全国重点实验室;同济大学交通学院;同济大学磁浮交通工程技术研究中心;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学研究发展中心;
摘要：悬浮系统是保证磁悬浮列车无接触运行的关键设备之一，在强受扰工况下存在难以及时响应气隙变化而发生“砸轨”或“掉点”的风险，因此有必要对其进行实时监测和控制优化。以单电磁铁悬浮系统为研究对象，构建基于电流控制的二阶机理模型；以中低速磁悬浮车单点悬浮试验台为试验基础，设计PID控制器实现闭环反馈控制，利用实时仿真系统dSPACE采集运行数据对试验台关键参数辨识，并通过仿真对比经典最小二乘法与三类改进粒子群优化方案；引入强化Q学习方法设计自适应悬浮控制器，应用Bellman最优跟踪控制方程对闭环运行数据进行实时评估，以评估矩阵改进控制参数。基于值迭代(VI)策略循环评估和改进步骤，直至收敛于最优控制律。研究结果表明，基于线性变化加速因子的PSO辨识结果最准确。应用此方案辨识试验台参数，并搭建其对应的精准仿真模型，可用于可靠控制器设计。仿真及试验结果表明：所设计的PID-QL控制算法在空载、加载800 N和加载1 600 N工况下比PID抗扰性更强。
关键词：磁悬浮列车;;悬浮控制系统;;数据驱动;;PSO;;PID-QL
基金资助：国家自然科学基金(52232013);; 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2024T005)
