Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu giải pháp điều khiển tối ưu năng lượng đoàn tàu trên tuyến đường sắt Việt Nam

Mục đích nghiên cứu của luận án là nghiên cứu xây dựng mô hình toán học của bài toán điều khiển nhiều đoàn tàu trên tuyến theo chỉ tiêu tiết kiệm năng lượng; xây dựng phương pháp xác định các giá trị lực cản phụ có tính đến chiều dài của đoàn tàu và vị trí hiện tại của đoàn tàu trên tuyến; xây dựng các thuật toán xác định vị trí của điểm chuyển chế độ tối ưu khi gặp các trạm có độ dốc lên và xuống; sử dụng nguyên lý cực đại của Pontryagin để giải bài toán cục bộ đối với từng toàn tàu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu giải pháp điều khiển tối ưu năng lượng đoàn tàu trên tuyến đường sắt Việt Nam BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN VĂN HẢINGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐI ƢU NĂNG LƢỢNG ĐOÀN TÀUTRÊN TUYẾN ĐƢỜNG SẮT VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN VĂN HẢINGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐI ƢU NĂNG LƢỢNG ĐOÀN TÀUTRÊN TUYẾN ĐƢỜNG SẮT VIỆT NAM NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 9520216 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải 2. PGS.TS. Đỗ Việt Dũng HÀ NỘI – 2018 i LỜI CAM ĐOANTác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả dưới sựhướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Thanh Hải và PGS.TS. Đỗ Việt Dũng.Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bốtrong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Văn Hải ii LỜI CẢM ƠN Lời đâu tiên tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. NguyễnThanh Hải và PGS.TS. Đỗ Việt Dũng đã tâm huyết hướng dẫn tác giả hoànthành luận án này. Đặc biệt tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong KhoaĐiện – Điện tử, Phòng Đào tạo Sau đại học Trường Đại học Giao thông vậntải đã giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quan trọng để tác giả có thể hoànthành luận án của mình. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các đồng chí lãnh đạo, các thầygiáo, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp, gia đình và người thân đã luôn động viên,hỗ trợ, khích lệ và tạo mọi điều kiện để tác giả thực hiện thành công luận ánnày. iii MỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. iLỜI CẢM ƠN .................................................................................................. iiMỤC LỤC ....................................................................................................... iiiDANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................ viDANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .......................................................... viiDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................. ixMỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN TỐI ƢU NĂNGLƢỢNG TRONG GIAO THÔNG ĐƢỜNG SẮT ....................................... 41.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí năng lượng trong vận tải đườngsắt ................................................................................................................... 41.2. Một số hướng nghiên cứu nhằm mục tiêu tiết kiệm năng lượng chạytàu ................................................................................................................... 81.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến giảm chi phínăng lượng chạy tàu ...................................................................................... 101.3.1. Các nghiên cứu trong nước ................................................................... 111.3.2. Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 121.4. Những vấn đề còn tồn tại và đề xuất giải pháp mục tiêu của luận án .. ................................................................................................................. 191.5. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................................ 201.6. Kết luận Chương 1 ................................................................................. 20CHƢƠNG II: PHÂN TÍCH, XÂY DỰNG BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN TỐIƢU CHUYỂN ĐỘNG ĐOÀN TÀU ............................................................. 212.1. Xây dựng bài toán điều khiển tối ưu chuyển động đoàn tàu ............. 212.1.1. Tiêu chuẩn tối ưu .................................................................................. 212.1.2. Đối tượng điều khiển............................................................................. 232.1.3 Cơ sở lý thuyết giải bài toán điều khiển tối ưu ...................................... 25 iv2.1.4. Xây dựng bài toán điều khiển tối ưu đoàn tàu ...................................... 282.2. Điều khiển tối ưu nhiên li ...