面向协同算法的高速列车鲁棒制动控制方法的仿真及分析结果

位移和速度的目标曲线为Xr=80t-0.75t2，vr=80 -1.5t；滑模项增益为C=diag [20，16，23，16]。

系统矩阵参数设置如下：

图5-3 为多车厢的位移速度图像，制动指令在1 000 m 的位置处发出，且各个智能体的位置速度图像较为一致。为进一步说明控制器的跟踪效果，分别对速度和位移的跟踪效果进行分析说明。

图5-3　多车位移速度跟踪效果图

图 5-4 ～图 5-6 为领航跟随系统速度的跟踪效果：领航者的初始速度为80 m/s，跟随者系统的四台车的初始速度各不相同，分别是82 m/s、81 m/s、76 m/s、77 m/s。由图5-4 和图5-5 可知：多智能体系统的速度在0.2 s 的时候实现了一致性跟踪，速度的误差也在0.2 s 的时间内迅速收敛到0。已知制动发生7 s 时仿真加入了附加扰动，由图5-6 可知，扰动的加入未对跟踪精度造成明显的影响，依然保持了很高的精准度。综上所述，在整个制动过程中速度的跟踪始终保持较高的跟踪精度。

图5-4　多车速度跟踪效果图

图5-5　速度跟踪误差图（1）

图5-7 和图5-8 为位移的跟踪效果图。对于该领航跟随系统，滑模一致性控制器实现了高精度的速度跟踪控制后，位移的跟踪也达到了较高精度。以领航者的初始位置为参考点，设计agent0 的初始位置为0 m，那么跟随系统中agent1 至agent4 的初始位置分别是：2 m、10.2 m、20.3 m、30.5 m。如图5-8 所示，在整个制动过程中，车间距始终稳定在初始间距左右，说明各个车厢的位移跟踪也达到了较高精度。

图5-6　速度跟踪误差图（2）

图5-7　多车位移跟踪效果图(www.xing528.com)

图5-8　车间距动态效果图