| Titre : | Output–Feedback Regulation of the Contact-Force in High-Speed Train Pantographs (2006) |
| Titre original : | Règlement de Rétroaction de Rendement de la Force de Contact dans des Pantographes de Train à Grande Vitesse |
| Auteurs : | Pisano, Alessandro, Auteur ; Usai, Elio, Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control (Vol. 126 N° 1, Mars 2004) |
| Article en page(s) : | 82-87 p. |
| Note générale : | Génie Mécanique |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 629.8 |
| Tags : | Transport de train grande vitesse Variation la force rigidité Système suspension Oscillation mécanique Pantographe actif |
| Résumé : |
One of the main problems in high-speed train transportation systems is to counteract the fast variations of the contact force between the catenary and the pantograph collector end. The variation of the catenary equivalent stiffness, due to the suspending system, originates mechanical oscillations whose frequency and magnitude are larger and larger as the train speed increases. Such oscillations cause electric arcs that damage the mechanical structure and compromise the collection of the current from the supply wire, degradating the overall performance. Active pantographs offer the possibility of affecting the contact force evolution by suitably modifying a control torque applied at the lower arm of the pantograph. We consider the equivalent stiffness of the catenary as an uncertainty to compensate for by suitable robust control techniques, and, under the assumption that a noisy measure of the actual contact force is available, we propose an output-feedback control scheme based on higher-order sliding modes and high-gain observers. That combination allows for an almost-complete rejection of the undesired oscillations of the contact force, as confirmed by simulations, and is very attractive for real-time implementation purposes, due to its simplicity and robustness.
Un des problèmes principaux dans des systèmes de transport de train à grande vitesse doit contrecarrer les variations rapides de la force de contact entre la caténaire et l'extrémité de collecteur de pantographe. La variation de la rigidité équivalente caténaire, due au système de suspension, lance les oscillations mécaniques dont fréquence et la grandeur sont plus grande et plus grande à mesure que la vitesse de train augmente. De telles oscillations causent les arcs électriques qui endommagent la structure mécanique et compromettent la collection du courant du fil d'approvisionnement, degradating l'exécution globale. Les pantographes actifs offrent la possibilité d'affecter l'évolution de force de contact en modifiant convenablement un couple de commande appliqué au bras inférieur du pantographe. Nous considérons la rigidité équivalente de la caténaire comme incertitude compenser par des techniques robustes appropriées de commande, et, dans la prétention qu'une mesure bruyante de la force réelle de contact est disponible, nous proposons un arrangement de commande de rétroaction de rendement basé sur des modes coulissants d'ordre plus supérieur et de hauts observateurs de gain. Que la combinaison tient compte d'un rejet presque complet des oscillations peu désirées de la force de contact, comme confirmé par des simulations, et est très attrayante pour l'exécution en temps réel, en raison de sa simplicité et robustesse. |
| En ligne : | pisano@diee.unica.it, eusai@diee.unica.it |
