2024年11月30日下午，电气与控制工程学院在15101H教室举办了第二十一期2024级论文学堂，本次学堂由班级朋辈导师马敏毓面向24150142进行讲解。

本次学堂开展了《基于smith预估器的模糊PID调车自动驾驶系统速度控制研究.》论文的学习。这篇论文介绍了列车自动驾驶系统（ATO系统）中速度控制策略的重要性，以及调车自动驾驶相关知识，包括传统调车作业的复杂性、调车ATO系统工作流程、列车控制系统简化模型（近似为具有纯滞后的一阶惯性环节及相关参数分析）、时滞不确定理论挑战等。学生可以深入了解列车自动驾驶系统速度控制在实际应用场景中的多种要素及其相互关系，掌握列车控制模型等专业理论知识。阐述了从早期的PID到新型智能算法在速度控制中的应用现状，详细讲解了本文研究的基于Smith预估器的模糊PID控制器，包括总体架构（Smith预估器克服时滞、模糊控制器调整PID参数）、Smith预估器原理（系统结构、补偿控制原理及理想情况下对系统稳定性和性能的影响）、模糊PID控制器设计（基于速度偏差的模糊控制规则、PID参数调整策略、模糊控制规则及隶属度函数设计）。学生能学习到不同控制算法的特点、改进方向以及一种新型算法的设计思路和内部逻辑。介绍了对PID、模糊PID、基于Smith预估器的模糊PID三种控制器进行对比测试的方法（调整参数、模拟模型参数变化、对比阶跃响应和实际走行速度曲线），并详细分析了测试结果（阶跃响应中各控制器超调量、调节时间、振荡次数对比，实际走行速度曲线中各控制器速度跟踪效果对比）。学生能够明白如何对不同控制器进行性能评估，掌握相关测试方法和数据分析手段，了解不同控制器在实际应用中的表现差异。

本次论文学堂的顺利开展让我们学到了：严谨的科学研究习惯：论文中对列车控制系统模型、控制算法原理、仿真测试过程及结果分析等内容的详细阐述，展示了科学研究的系统性和严谨性。学生在学习过程中可以接触到从问题提出（速度控制策略重要性及现有算法不足）、研究方法设计（结合Smith预估器与模糊PID控制）、实验验证（仿真与测试）到结论总结（算法有效性及优势）的完整科研流程，有助于养成在研究和解决问题时严谨思考、全面分析、注重细节的习惯。创新思维能力：了解到从传统PID算法到新型智能算法，再到本文提出的改进算法这一发展过程，让学生明白在已有知识基础上进行创新改进的思路和方法。看到研究人员如何针对实际问题（如时滞不确定对控制系统的影响），通过结合不同技术（Smith预估器与模糊PID控制）提出新的解决方案，有助于激发学生在面对各种问题时突破传统思维，积极探索创新解决方案的能力。数据分析与对比能力：通过对三种控制器的阶跃响应和实际走行速度曲线等测试结果进行分析对比，学生可以学习如何从数据中提取关键信息，评估不同方案的优劣。这有助于培养学生在面对多组数据时，能够运用合适的指标（如超调量、调节时间等）进行量化分析，进而做出合理判断和决策的能力，这在许多学科领域和实际工作场景中都是非常重要的技能。