1.一种容错型分布式预定时间的高速列车牵引动力分配方法,其特征在于,所述方法包括:基于牵引动力单元的出力约束和非光滑时变目标函数,采用基于距离函数的精确惩罚法确定带出力惩罚目标函数;基于所述带出力惩罚目标函数的次梯度和牵引动力单元间通信权重系数确定滑模变量;基于所述滑模变量、控制增益参数、预定收敛时间参数和控制参数确定控制输入;基于所述控制输入、故障模型、牵引动力单元间通信权重系数和虚拟分配阻力建立牵引动力单元动力分配算法的动力学模型,其中,第 个牵引动力单元动力分配算法的动力学模型表示如下:其中, 、 、 分别是第 个牵引动力单元的状态变量、控制输入、虚拟分配阻力,状态变量的初始值 为任意有界实数, 是虚拟分配阻力,是连续可微的,且满足 和 , , 和 分别表示第 个牵引动力单元的控制输入所受的执行器效率损失故障和偏置故障,其分别满足 和 , 和 为常数, 表示第 个牵引动力单元提供的牵引力,即第 个牵引动力单元的决策变量, 表示第 个牵引动力单元的通信邻居集合, 表示牵引动力单元间通信权重系数,如果第 个和第 个牵引动力单元能通过通信连接获得彼此的信息,则 且 ,否则 且 ,牵引动力单元间的通信拓扑图满足无向且连通的条件;基于所述动力学模型进行高速列车牵引动力分配。
2.根据权利要求1所述的一种容错型分布式预定时间的高速列车牵引动力分配方法,其特征在于,所述基于所述带出力惩罚目标函数的次梯度和牵引动力单元间通信权重系数确定滑模变量包括:基于非光滑时变目标函数的次梯度、距离函数的次梯度和自适应惩罚因子确定带出力惩罚目标函数的次梯度。
3.根据权利要求2所述的一种容错型分布式预定时间的高速列车牵引动力分配方法,其特征在于,所述自适应惩罚因子基于所述距离函数、预定收敛时间参数和控制参数更新。
4.根据权利要求1所述的一种容错型分布式预定时间的高速列车牵引动力分配方法,其特征在于,所述基于所述滑模变量、控制增益参数、预定收敛时间参数和控制参数确定控制输入包括:若系统先验参数已知,则基于所述系统先验参数确定控制增益参数;若系统先验参数未知,则基于所述滑模变量、预定收敛时间参数和控制参数自适应更新。
5.一种容错型分布式预定时间的高速列车牵引动力分配装置,其特征在于,所述装置包括:带出力惩罚目标函数确定模块,用于基于牵引动力单元的出力约束和非光滑时变目标函数,采用基于距离函数的精确惩罚法确定带出力惩罚目标函数;滑模变量确定模块,用于基于所述带出力惩罚目标函数的次梯度和牵引动力单元间通信权重系数确定滑模变量;控制输入确定模块,用于基于所述滑模变量、控制增益参数、预定收敛时间参数和控制参数确定控制输入;牵引动力单元动力分配算法的动力学模型建立模块,用于基于所述控制输入、故障模型、牵引动力单元间通信权重系数和虚拟分配阻力建立牵引动力单元动力分配算法的动力学模型,其中,第 个牵引动力单元动力分配算法的动力学模型表示如下:其中, 、 、 分别是第 个牵引动力单元的状态变量、控制输入、虚拟分配阻力,状态变量的初始值 为任意有界实数, 是虚拟分配阻力,是连续可微的,且满足 和 , , 和 分别表示第 个牵引动力单元的控制输入所受的执行器效率损失故障和偏置故障,其分别满足 和 , 和 为常数, 表示第 个牵引动力单元提供的牵引力,即第 个牵引动力单元的决策变量, 表示第 个牵引动力单元的通信邻居集合, 表示牵引动力单元间通信权重系数,如果第 个和第 个牵引动力单元能通过通信连接获得彼此的信息,则 且 ,否则 且 ,牵引动力单元间的通信拓扑图满足无向且连通的条件;高速列车牵引动力分配模块,用于基于所述动力学模型进行高速列车牵引动力分配。
6.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。