1.一种具有输入饱和的重载列车滑模跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、分析重载列车纵向运动受力情况,建立针对重载列车输入饱和的纵向运动动力学方程,得到列车动力学模型;列车动力学模型为:其中,i=2,3…n‑1,Hi=1/mi,di=kiΔxi‑ki‑1Δxi‑1+hiΔvi‑hi‑1Δvi‑1‑Dfi,Δxi‑1=xi‑xi‑1,Δxi=xi+1‑xi,Δvi‑1=vi‑vi‑1,Δvi=vi+1‑vi,mi为第i节车厢的质量,xi和vi分别代表第i节车厢的位移量和速度量,ki和hi分别为第i节车厢的弹性系数和阻尼系数;di表示列车在运行过程中受到的未知复合扰动,Dfi为列车运行中实测的运行阻力;
S2、考虑输入饱和的情况下,设计动态辅助补偿器;动态辅助补偿器为:其中,Δu=ui‑ui0, ka>0,kb>0,ρi为第i节车厢抗饱和补偿器补偿信号,ε为微小正常数;
S3:验证动态辅助补偿器的稳定性,并且得到补偿信号ρi的界限;
S4、在输入饱和的情况下,设计抗饱和滑模控制器;抗饱和滑模控制器为:其中,ηi为大于零的常数,sgn(si)为符号函数;
S5、证明系统稳定性,保证列车各车厢稳定跟踪目标曲线。
2.根据权利要求1所述的一种具有输入饱和的重载列车滑模跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S1中纵向运动动力学方程为:
其中,i=2,3···n‑1,mi为第i节车厢的质量,xi和vi分别代表第i节车厢的位移量和速度量,ki和hi分别为第i节车厢的弹性系数和阻尼系数。
3.根据权利要求1所述的一种具有输入饱和的重载列车滑模跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S2中Δu是由实际控制器ui和抗饱和控制器ui0决定。
4.根据权利要求1所述的一种具有输入饱和的重载列车滑模跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S3中补偿信号ρi的界限为:ε≤|ρi|≤Θ。
5.根据权利要求1所述的一种具有输入饱和的重载列车滑模跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S4中抗饱和滑模控制器的滑模函数设计为:其中,待设计常数ci>0。
6.根据权利要求1所述的一种具有输入饱和的重载列车滑模跟踪控制方法,其特征在于,在步骤S5中通过Lyapunov函数证明本控制方法有效性。