列车运行控制速度曲线.doc

_实验一：绘制列车限制速度曲线实验报告一实验目标已知：列车在一段长1500米的试验线上运行。列车全长55米，最大牵引加速度为1.7m/s/s，最大制动减速度为1.5m/s/s，牵引切断延时6秒。列车运行起点在60米处，运行方向沿着里程增加的方向运行。安全要求如下：l全线要求限速100公里每小时；l试验时为保证安全，要求列车运行时不得超过1366米处。问题：请编程计算列车在线路上各点的安全运行速度（每隔一厘米计算一个速度点）。安全运行速度是指：为保证行车安全，当列车速度超过此速度值后，必须采取制动措施。本次实验的目标是生成一条速度曲线，对这条速度曲线有以下几点要求：1. 全线速度不超过100公里每小时即27.78米每秒2. 在1366米之前列车需减速到0二实验过程本次问题的主要难点在速度曲线的生成。1.速度曲线的生成首先列车在得到减速指令时，有6s的牵引力切断延时，考虑最不利的情况，在得到减速指令时，列车处于加速阶段，加速度a+=1.7ms2，加速时间t=6s，则空走距离Skou=V0t+12a+t2之后列车视为做匀减速直线运动，减速度a-=1.5ms2，初速度为V0+a+t，末速度为0，则刹车距离Ssha=V0+a+t22a-根据要求，有SSkou+Ssha其中S是列车距防护点的距离，取最不利情况即S=Skou+Ssha带入数据，根据可得其防护速度V0与当前列车距防护点距离S的关系式为V0=-38.4+691.2+12S2当V027.78时，V0=27.782.程序的编写使用matlab进行编程，算法流程如下图：限速计算函数：function v = xiansu( sz,s,vt ) v=-19.2+0.5*sqrt(691.2+12*(sz-s); if v vt v= vt; end if v=0 v=0; endend其中sz为防护点位置，s为当前列车位置，vt为列车限速，v为防护速度。主函数V=zeros(1,150001); %设置速度数组S=0:0.01:1500; %设置距离数组Vt=100/3.6; %设置最高限速Sz=1366; %设置防护点距离for k=1:150000 %计算防护速度 V(k)=xiansu(Sz,S(k),Vt);endVa=V*3.6; %速度转换为km/hSa=S/1000; %距离转换为kmplot(Sa,Va) %画图grid onxlabel(位置（km）)ylabel(速度（km/h）)title(列车速度防护曲线)axis(0 1.5 0 120)V=V*100; %速度转换为cm/sS=S*100; %距离转换为cmT = S;V;fileID = fopen(列车防护速度.txt,wt);fprintf(fileID,%.2f,%.2fn,T);fclose(fileID);三实验结果分析 利用matlab画出的图像如下图所示： 该图像在1366m之前速度就减为0，这是因为考虑在最不利情况下，速度为0时突然加速而产生的余量，此图像