CN110527530B - 一种分布动力式焦罐运载车的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分布动力式焦罐运载车的控制方法，焦罐运载车设有多组独立的走行驱动装置，每组走行驱动装置均包括驱动电机、减速器、主动轮及从动轮；通过走行控制系统对主动轮及从动轮的转速进行比较，判断主动轮是否存在打滑或抱死的现象，再根据焦罐运载车的当前速度与走行控制系统中焦罐运载车设定速度的差值，综合判断后给定输出转速，使多组走行驱动装置中的主动轮转速分别达到设定转速。本发明通过各组走行驱动装置同时运行、联合控制，在实现多辆焦罐运载车同步运行的前提下，实现快速启动及停车，保证焦罐运载车在快速启动和快速停车时各主动轮均不会长时间处于打滑和抱死状态，从而实现分布动力式焦罐运载车组的平稳运行。

Description

一种分布动力式焦罐运载车的控制方法
技术领域
本发明涉及焦炉车辆控制技术领域，尤其涉及一种分布动力式焦罐运载车的控制方法。
背景技术
分布动力式焦罐运载车组是一种新型的焦炉车辆，属于干熄焦系统的运载设备。该车组由多辆焦罐运载车及电机车组成，其中焦罐运载车设有多组独立的走行驱动装置，多辆焦罐运载车在各自走行驱动装置的驱动下带动电机车走行，为了实现车组的平稳运行，各辆焦罐运载车上的各组轮需要以相同的速度运行。另外，为了实现焦罐运载车的快速启动运行，既要保证电机以较大的加速度启动，还要使车轮与轨道之间保持滚动摩擦，不发生打滑现象。而在焦罐运载车减速运行时，为了实现快速降速，需要使用制动器使车轮停止转动，此时还要保持车轮与轨道之间不会因打滑而失去制动能力。
发明内容
本发明提供了一种分布动力式焦罐运载车的控制方法，各组走行驱动装置同时运行、联合控制，在实现多辆焦罐运载车同步运行的前提下，实现快速启动及停车，保证焦罐运载车在快速启动和快速停车时各主动轮均不会长时间处于打滑和抱死状态，从而实现分布动力式焦罐运载车组的平稳运行。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种分布动力式焦罐运载车的控制方法，焦罐运载车设有多组独立的走行驱动装置，每组走行驱动装置均包括依次连接的驱动电机、减速器、主动轮，以及通过与轨道面摩擦传动与主动轮保持随动的从动轮；通过走行控制系统对主动轮及从动轮的转速进行比较，判断主动轮是否存在打滑或抱死的现象，再根据焦罐运载车的当前速度与走行控制系统中焦罐运载车设定速度的差值，综合判断后给定输出转速，使多组走行驱动装置中的主动轮转速分别达到设定转速。
所述走行控制系统由速度采集模块、刹车防抱死模块、启动防打滑模块及PID控制模块组成；速度采集模块包括驱动电机输出轴上设置的速度传感器一，以及从动轮上设置的速度传感器二；驱动电机与减速器通过带制动盘的联轴器连接，制动盘与盘式制动器配合制动；速度传感器一、速度传感器二均连接刹车防抱死模块及启动防打滑模块的信息输入端，速度传感器二、刹车防抱死模块及启动防打滑模块的信号输出端分别连接PID控制模块的信号输入端，PID控制模块的信号输入端另外连接上位机，PID控制模块的信号输出端连接盘式制动器及驱动电机；
多组走行控制系统中的PID控制模按控制周期运行，每个控制周期首先检测上位机控制信号，根据上位机控制信号进行下列操作：
当收到焦罐运载车减速运行信号时，通过比较从动轮和主动轮的转动速度，判断主动轮是否存在抱死现象，并将是否存在抱死现象的判断信号反馈给PID控制模块；
当收到焦罐运载车加速运行信号时，通过比较从动轮和主动轮的转动速度，判断主动轮是否存在打滑现象，并将是否存在打滑现象的判断信号反馈给PID控制模块；
PID控制模块比较走行驱动装置中从动轮的实际转速与设定转速的差值，并综合考虑主动轮打滑或抱死现象，调整驱动电机的输出转速；
当焦罐运载车停车时，PID控制模块将驱动电机的输出速度设置为0，同时控制盘式制动器23抱闸制动。
所述焦罐运载车上的走行驱动装置为4组。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)各组走行驱动装置同时运行、联合控制，在实现多辆焦罐运载车同步运行的前提下，实现快速启动及停车，保证焦罐运载车在快速启动和快速停车时各主动轮均不会长时间处于打滑和抱死状态，从而实现分布动力式焦罐运载车组的平稳运行；
2)降低焦罐运载车失控的风险，延长机械零件的使用寿命；
3)多组走行驱动装置同步运行，车体不会受到扭转力，消除车辆倾覆的风险。
附图说明
图1是本发明所述焦罐运载车走行驱动装置的结构示意图。
图2是一组走行驱动装置的结构示意图。
图3是本发明所述走行控制系统的结构框图。
图4是本发明实施例所述分布动力式焦罐运载车的控制方法的控制流程图。
图中：1.焦罐运载车 2.走行驱动装置 21.驱动电机 22.带制动盘的联轴器 23.盘式制动器 24.减速器 25.主动轮 26.从动轮 27.速度传感器一 28.速度传感器二
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种分布动力式焦罐运载车的控制方法，如图1所示，焦罐运载车1设有多组独立的走行驱动装置2，如图2所示，每组走行驱动装置2均包括依次连接的驱动电机21、减速器24、主动轮25，以及通过与轨道面摩擦传动与主动轮25保持随动的从动轮26；通过走行控制系统对主动轮25及从动轮26的转速进行比较，判断主动轮25是否存在打滑或抱死的现象，再根据焦罐运载车1的当前速度与走行控制系统中焦罐运载车设定速度的差值，综合判断后给定输出转速，使多组走行驱动装置2中的主动轮25转速分别达到设定转速。
如图3所示，所述走行控制系统由速度采集模块、刹车防抱死模块、启动防打滑模块及PID控制模块组成；速度采集模块包括驱动电机21输出轴上设置的速度传感器一27，以及从动轮26上设置的速度传感器二28；驱动电机21与减速器24通过带制动盘的联轴器22连接，制动盘与盘式制动器23配合制动；速度传感器一27、速度传感器二28均连接刹车防抱死模块及启动防打滑模块的信息输入端，速度传感器二28、刹车防抱死模块及启动防打滑模块的信号输出端分别连接PID控制模块的信号输入端，PID控制模块的信号输入端另外连接上位机，PID控制模块的信号输出端连接盘式制动器及驱动电机21；
多组走行控制系统中的PID控制模块按控制周期运行，每个控制周期首先检测上位机控制信号，根据上位机控制信号进行下列操作：
当收到焦罐运载车1减速运行信号时，通过比较从动轮26和主动轮25的转动速度，判断主动轮25是否存在抱死现象，并将是否存在抱死现象的判断信号反馈给PID控制模块；
当收到焦罐运载车1加速运行信号时，通过比较从动轮26和主动轮25的转动速度，判断主动轮25是否存在打滑现象，并将是否存在打滑现象的判断信号反馈给PID控制模块；
PID控制模块比较走行驱动装置2中从动轮26的实际转速与设定转速的差值，并综合考虑主动轮打滑或抱死现象，调整驱动电机21的输出转速；
当焦罐运载车1停车时，PID控制模块将驱动电机21的输出速度设置为0，同时控制盘式制动器23抱闸制动。
所述焦罐运载车1上的走行驱动装置2为4组。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
如图4所示，本实施例中，一种分布动力式焦罐运载车的控制方法具体如下：
一、加速运行时；
启动防打滑模块从速度采集模块读取各组走行驱动装置2中驱动电机21和从动轮26的转速，并将驱动电机21输出轴的转速按减速器24的减速比折算成主动轮25的转速。当某一组走行驱动装置2中的主动轮25转速大于从动轮26转速一定程度(如主动轮25转速为从动轮26转速的110％以上)并持续数秒时，认为该组走行驱动装置2的主动轮25出现打滑现象，启动防打滑模块判定打滑后向PID控制模块发出打滑信号。
PID控制模块收到上位机按设定速度启动的指令，驱动4组走行驱动装置2的驱动电机21以相同的加速度加速至设定转速的1/4。如果在驱动电机21加速至设定转速的1/4前，PID控制模块没有收到启动防打滑模块的打滑信号，则PID控制模块控制全部驱动电机21加速至设定转速的1/2；如果在驱动电机21加速至设定转速的1/4前，PID控制模块收到启动防打滑模块的打滑信号，则将全部驱动电机21的转速设定为从动轮26的当前转速乘以减速比后的值。待打滑现象消除后，PID控制模块重新控制驱动电机21的转速至设定转速的1/4并加速至设定转速的1/2；按此方法反复进行，直至焦罐运载车1达到设定转速。
PID控制模块从速度采集模块读取驱动电机21输出轴的实际转速，将驱动电机21输出轴的实际转速和设定转速进行对比，通过PID算法调整对每台驱动电机21的输出频率，使实际转速时刻追踪设定转速。
二、减速停车时；
刹车防抱死模块从速度采集模块读取各组走行驱动装置2中驱动电机21和从动轮26的转速，并将驱动电机21的转速按减速器24的减速比折算成主动轮25的转速。当主动轮25的转速小于从动轮26的转速一定程度(如主动轮25转速为从动轮26转速的90％以下)并持续数秒时，认为该组走行驱动装置2的主动轮25出现抱死现象，这时刹车防抱死模块向PID控制模块发出抱死信号。
PID控制模块收到上位机减速运行的指令后，控制各组走行驱动装置2的全部驱动电机21以相同的加速度减速至运行转速的1/2。如果在驱动电机21减速至运行转速的1/2前，PID控制模块没有收到刹车防抱死模块的抱死信号，则控制全部驱动电机21减速至运行转速的1/4；如果在驱动电机21减速至运行转速的1/2前，PID控制模块收到刹车防抱死模块的抱死信号，则将全部驱动电机21的转速设定为从动轮26当前转速乘以减速比后的值。待抱死现象消除后，PID控制模块重新将驱动电机21的转速设为运行转速的1/2，按此方法反复，直到焦罐运载车按运行速度的1/4运行。
当焦罐运载车到达预定位置附近时，PID控制模块将驱动电机21的输出频率设置为0，同时控制全部盘式制动器23抱闸制动，使焦罐运载车1停止移动。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分布动力式焦罐运载车的控制方法，其特征在于，焦罐运载车设有多组独立的走行驱动装置，每组走行驱动装置均包括依次连接的驱动电机、减速器、主动轮，以及通过与轨道面摩擦传动与主动轮保持随动的从动轮；通过走行控制系统对主动轮及从动轮的转速进行比较，判断主动轮是否存在打滑或抱死的现象，再根据焦罐运载车的当前速度与走行控制系统中焦罐运载车设定速度的差值，综合判断后给定输出转速，使多组走行驱动装置中的主动轮转速分别达到设定转速；
所述走行控制系统由速度采集模块、刹车防抱死模块、启动防打滑模块及PID控制模块组成；速度采集模块包括驱动电机输出轴上设置的速度传感器一，以及从动轮上设置的速度传感器二；驱动电机与减速器通过带制动盘的联轴器连接，制动盘与盘式制动器配合制动；速度传感器一、速度传感器二均连接刹车防抱死模块及启动防打滑模块的信息输入端，速度传感器二、刹车防抱死模块及启动防打滑模块的信号输出端分别连接PID控制模块的信号输入端，PID控制模块的信号输入端另外连接上位机，PID控制模块的信号输出端连接盘式制动器及驱动电机；
多组走行控制系统中的PID控制模按控制周期运行，每个控制周期首先检测上位机控制信号，根据上位机控制信号进行下列操作：
当收到焦罐运载车减速运行信号时，通过比较从动轮和主动轮的转动速度，判断主动轮是否存在抱死现象，并将是否存在抱死现象的判断信号反馈给PID控制模块；
当收到焦罐运载车加速运行信号时，通过比较从动轮和主动轮的转动速度，判断主动轮是否存在打滑现象，并将是否存在打滑现象的判断信号反馈给PID控制模块；
PID控制模块比较走行驱动装置中从动轮的实际转速与设定转速的差值，并综合考虑主动轮打滑或抱死现象，调整驱动电机的输出转速；
当焦罐运载车停车时，PID控制模块将驱动电机的输出速度设置为0，同时控制盘式制动器23抱闸制动。
2.根据权利要求1所述的一种分布动力式焦罐运载车的控制方法，其特征在于，所述焦罐运载车上的走行驱动装置为4组。
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