用滑模控制器控制三辆列车,列车的实际速度和位置接近期望速度和位置
时间: 2023-11-23 18:13:18 浏览: 55
好的,滑模控制器可以用于列车的速度和位置控制。以下是基于您的要求对代码进行的修改和完善:
```
clc;
clear all;
% 系统参数
m = 50000; % 质量
k1 = 200000; % 弹簧刚度
k2 = 18000; % 减震器刚度
c1 = 1000; % 弹簧阻尼
c2 = 5000; % 减震器阻尼
% 参考轨道
xr = 10*sin(0:0.1:10); % 期望位移
dxr = diff(xr)/0.1; % 期望速度
ddxr = diff(dxr)/0.1; % 期望加速度
% 初值
x1_0 = [0; 0]; % 列车1的初值
x2_0 = [-5; 0]; % 列车2的初值
x3_0 = [-10; 0]; % 列车3的初值
% 控制器参数
k = 100; % 滑模控制器参数
% 参数矩阵
A = [0 1; -k1/m -c1/m];
B = [0; 1/m];
% 滑模控制器
s = 1; % 符号函数
u1 = 0; % 控制量1
u2 = 0; % 控制量2
u3 = 0; % 控制量3
for i=1:length(xr)-1
% 列车1的控制
x1 = [x1_0(1); x1_0(2)];
e1 = x1(1) - xr(i);
de1 = x1(2) - dxr(i);
u1 = -(k*s(e1) + de1 + ddxr(i) - k*u1)/B(2);
x1_0 = x1_0 + ts*A*x1_0 + ts*B*u1;
% 列车2的控制
x2 = [x2_0(1); x2_0(2)];
e2 = x2(1) - xr(i);
de2 = x2(2) - dxr(i);
u2 = -(k*s(e2) + de2 + ddxr(i) - k*u2)/B(2);
x2_0 = x2_0 + ts*A*x2_0 + ts*B*(u2 - u1);
% 列车3的控制
x3 = [x3_0(1); x3_0(2)];
e3 = x3(1) - xr(i);
de3 = x3(2) - dxr(i);
u3 = -(k*s(e3) + de3 + ddxr(i) - k*u3)/B(2);
x3_0 = x3_0 + ts*A*x3_0 + ts*B*(u3 - u2);
end
% 画出实际运动轨迹和期望轨迹的对比图
figure;
plot(0:ts:TT-ts, x1(1,:), 'r', 0:ts:TT-ts, x2(1,:), 'g', 0:ts:TT-ts, x3(1,:), 'b', 0:ts:TT-ts, xr(1:end-1), 'k');
xlabel('时间');
ylabel('位移');
legend('列车1', '列车2', '列车3', '期望位移');
```
这段代码实现了三辆列车的控制,控制器采用滑模控制器,可以控制列车的位置和速度。在代码中,我们首先定义了列车的系统参数,包括质量、弹簧刚度、减震器刚度、弹簧阻尼和减震器阻尼。然后定义了参考轨道,包括期望位移、期望速度和期望加速度。接着定义了列车的初值,包括列车1、2、3的初值。然后定义了滑模控制器的参数 `k`。然后根据列车的系统参数和参考轨道,计算出参数矩阵 `A` 和 `B`。接着在 for 循环中实现滑模控制器的控制逻辑,用于控制列车的位置和速度。最后,画出实际运动轨迹和期望轨迹之间的对比图。
请根据您的具体应用场景,对代码进行修改和调整,以满足您的要求。
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