摘 要：列车自动驾驶系统能提高轨道交通的效率，而它的主要功能是对列车速度的自动控制。与其他的一些控制对象不同，列车速度的自动控制除了要控制好速度以外，还需要考虑到乘客的舒适感。为此，文章设计了一种基于非线性 PID 原理的控制器，并通过 MATLAB 软件的 Simulink 模块进行了仿真。仿真结果表明，该控制器能在保证乘客舒适性的情况下有效跟踪目标速度信号。
关键词：PID 控制；非线性 PID 控制；列车自动驾驶系统
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.011
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）08-0038-04
Train Speed Control Based on Nonlinear PID
CHEN Xu，YANG Zhenbo
（The College of Information Engineering，Guangzhou Vocational and Technical University of Science and Technology， Guangzhou 510550，China）
Abstract：Automatic train operation can improve the efficiency of rail transit，and its main function is automatic control of train speed. Different from some other control objects，the automatic control of train speed not only needs to control the speed，but also needs to take the comfort of passengers into account. Therefore，a controller based on nonlinear PID principle is designed in this paper，and the simulation is carried out through Simulink module of MATLAB software. The simulation results show that the controller can effectively track the target speed signal under the condition of ensuring the comfort of passengers.
Keywords：PID control；nonlinear PID control；automatic train operation
参考文献：
[1] 唐涛，黄良骥 . 列车自动驾驶系统控制算法综述 [J]. 铁道 学报，2003（2）：98-102.
[2] 门进博，车军 . 城轨列车自动驾驶舒适性算法研究与仿真 [J]. 甘肃科技纵横，2021，50（4）：21-24.
[3] 孟建军，张宏强 . 基于改进灰色预测模糊 PID 控制的列车 多目标优化研究 [J]. 铁道标准设计，2020，64（5）：173-181.
[4] 连文博，刘伯鸿，李婉婉，等 . 基于自抗扰控制的高速列 车自动驾驶速度控制 [J]. 铁道学报，2020，42（1）：76-81.
[5] 韩京清 . 非线性 PID 控制器 [J]. 自动化学报，1994，20 （4）：487-490.
[6] 唐胜景，陈天悦，李震，等 . 基于感知模糊自适应蚁群算 法的非线性 PID 控制设计 [J]. 计算机测量与控制，2016，24（11）： 91-94+99.
[7] 范政，赵虹 . 基于非线性 PID 的连续搅拌反应釜控制方法 [J]. 科学技术与工程，2021，21（7）：2754-2759.
[8] 马向东 . 基于免疫原理的控制器研究与设计 [D]. 哈尔滨： 哈尔滨工程大学，2009.
作者简介：陈旭（1992—），男，汉族，广东佛山人，助教， 硕士，研究方向：电子电气相教学与科研；杨振波（1986—），男， 汉族，广东河源人，讲师，高级技师，本科，研究方向：电子电气 教学与科研。