考虑执行器性能约束的高速列车容错跟踪控制

针对高速列车受到执行器故障、输出幅值和变化率饱和等执行器性能约束，模型参数不确定性， 以及附加阻力干扰等影响下的跟踪控制问题，设计了一种鲁棒容错跟踪控制算法。首先，基于双曲正 切函数构造的辅助系统，构建了高速列车的增广速度跟踪控制模型；其次，为避免控制器中出现虚拟 控制信号的一阶导数，采用动态面方法并结合自适应控制技术，设计了高速列车的容错跟踪控制器， 基于 Lyapunov 函数对控制器的稳定性进行了分析；最后，对设计的容错跟踪控制算法进行了仿真验 证。仿真结果表明，控制输入及其变化率均满足所设置饱和约束的要求；列车运行中的暂态速度和位 移跟踪误差分别在 0.016 m/s 和 0.003 m 范围内，从而验证了所设计控制器的良好容错跟踪性能。