CN102975705B - 用于地铁制动系统的ep阀控制装置 - Google Patents
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Abstract
用于地铁制动系统的EP阀控制装置，包括:压力传感器、制动高速开关阀、缓解高速开关阀、以及集成控制策略的微机控制器，压力传感器的电流信号输出端与微机控制器的模拟信号输入端连接，微机控制器的模拟信号输出端分别与缓解高速开关阀、制动高速开关阀的电压信号输入端相连，缓解高速开关阀排气口与大气相通，制动高速开关阀的进气口与风缸连接，缓解高速开关阀的进气口、制动高速开关阀的排气口、压力传感器的压力输入口与中继阀的控制压力输入口联通。本发明将容积室压力通过压力传感器反馈给微机，经微机中的控制策略计算后输出模拟信号，驱动两高速阀对容积室进行充气和排气，容积室模拟输出相应的压力空气用以制动，形成闭环控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于地铁制动系统的EP阀控制装置。
背景技术
EP阀装置是地铁制动系统的关键部件之一，目前一些列车上使用比例电空阀,通过控制比例电空阀的电流，得到成比例的空气压力，由于该电空阀的电/力的输出环节是开环的，并且存在滞环，其加工精度要求较高，对现场运用的维护工作也有一定要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种用于地铁制动系统的EP阀控制装置，其能在制动系统中快速、精确地调节输出压力。
为了解决以上技术问题，本发明提供的一种用于地铁制动系统的EP阀控制装置，其特征在于包括:压力传感器、制动高速开关阀、缓解高速开关阀、以及集成控制策略的微机控制器，所述压力传感器的电流信号输出端与微机控制器的模拟信号输入端连接，所述微机控制器的第一、第二模拟信号输出端分别与缓解高速开关阀、制动高速开关阀的电压信号输入端相连，缓解高速开关阀排气口与大气相通，制动高速开关阀的进气口与风缸连接，所述缓解高速开关阀的进气口、制动高速开关阀的排气口、压力传感器的压力输入口与中继阀的常用制动控制压力输入口联通。
本发明进一步的改进在于：其还包括有气路板，所述气路板具有容积室以及四个与所述容积室联通的端口，所述四个端口分别与与缓解高速开关阀的进气口、制动高速开关阀的排气口、中继阀的常用制动控制压力输入口、压力传感器的压力输入口连接。
进一步的，所述压力传感器、制动高速开关阀、缓解高速开关阀安装在气路板上。
进一步的，所述缓解高速开关阀为常开型，所述制动高速开关阀为常闭型。
本发明EP阀控制装置可以将容积室压力通过压力传感器反馈给微机，经微机中的控制策略计算后输出幅值为24V的不同占空比的PWM信号，驱动两高速阀对容积室进行充气和排气，容积室输出相应的压力空气用以制动，形成闭环控制，本发明具有超调小、控制精度高（误差小于±5Kpa）、反应迅速（0.6秒内调整0~100%目标压力）以及闭环控制等特点。
附图说明
图1为本发明用于地铁制动系统的EP阀控制装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本发明地铁制动系统EP阀装置，其组成包括：集成控制策略的微机控制器BCU、制动高速开关阀AV、缓解高速开关阀RV、压力传感器Tpil，以及气路板GB，压力传感器Tpil的电流信号输出端J14与集成控制策略的微机控制器BCU的模拟信号输入端J15连接，集成控制策略的微机控制器BCU的第一模拟信号输出端J1、第二模拟信号输出端J2分别与缓解高速开关阀RV的电压信号输入端J3、制动高速开关阀AV的电压信号输入端J4相连，缓解高速开关阀RV的排气口J6与大气相通，制动高速开关阀AV的进气口J7与风缸连接，缓解高速开关阀RV的进气口J5、制动高速开关阀AV的排气口J8和压力传感器Tpil的压力输入口J13分别安装在气路板GB的端口J9、J10和J12上，气路板GB的端口J11为出气口，与中继阀的常用制动控制压力输入口连接，所述气路板GB具有容积室以及四个与所述容积室联通的端口J9、J10、J11和J12，所述四个端口J9、J10、J11、J12分别与缓解高速开关阀RV的进气口、制动高速开关阀AV的排气口、中继阀的压力输入口、压力传感器Tpil的压力输入口连接。所述缓解高速开关阀为常开型，所述制动高速开关阀为常闭型。
本发明的制动高速开关阀AV和缓解高速开关阀RV的输入信号为幅值电压为24V的占空比时变的PWM信号，压力传感器Tpil的电流输出信号为4-20mA的标准电流信号，制动高速开关阀AV的进气端J7输入压力为780-900kpa，气路板GB出气口J11输出的空气压力为0-600kpa。
本发明的微机控制器BCU中的控制策略采用脉宽调制方式驱动高速阀，控制调节器采用了防负压效应、抗积分饱和和带死区补偿的新型PID控制器。根据压力传感器反馈的气路板中的压力和目标制动力，控制策略程序计算出驱动两高速阀的时变占空比，并将电压信号输入给两高速开关阀，两开关阀通过充气和排气，使气路板输出压力尽量等于目标压力，该压力仅作为控制压力，制动系统的中继阀将其流量放大以后，将同等压力输送到制动缸，对列车执行常用制动。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于地铁制动系统的EP阀控制装置，其特征在于包括:压力传感器、制动高速开关阀、缓解高速开关阀、以及集成控制策略的微机控制器，所述压力传感器的电流信号输出端与微机控制器的模拟信号输入端连接，所述微机控制器的第一、第二模拟信号输出端分别与缓解高速开关阀、制动高速开关阀的电压信号输入端相连，缓解高速开关阀排气口与大气相通，制动高速开关阀的进气口与风缸连接，所述缓解高速开关阀的进气口、制动高速开关阀的排气口、压力传感器的压力输入口与中继阀的常用制动控制压力输入口联通；EP阀控制装置还包括有气路板，所述气路板具有容积室以及四个与所述容积室联通的端口，所述四个端口分别与与缓解高速开关阀的进气口、制动高速开关阀的排气口、中继阀的常用制动控制压力输入口、压力传感器的压力输入口连接。
2.根据权利要求1所述的用于地铁制动系统的EP阀控制装置，其特征在于：所述压力传感器、制动高速开关阀、缓解高速开关阀安装在气路板上。
3.根据权利要求2所述的用于地铁制动系统的EP阀控制装置，其特征在于：所述缓解高速开关阀为常开型，所述制动高速开关阀为常闭型。
4.根据权利要求3所述的用于地铁制动系统的EP阀控制装置，其特征在于：所述微机控制器中的控制策略采用脉宽调制方式驱动高速开关阀，控制调节器采用了抗积分饱和、防负压效应和带死区补偿的新型PID控制器。
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