CN113460113B - 制动缸压力控制方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制动缸压力控制方法及设备，该方法包括：采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；根据实际压力误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目标控制阶段为制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；根据目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向制动缸输出控制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线的趋势一致；通过将制动缸压力的变化趋势划分为多个阶段，每个阶段结合相应的预设控制曲线对当前制动缸压力的变化趋势进行控制，能够使制动缸压力的波动范围快速稳定到允许的误差范围。

Description

制动缸压力控制方法及设备
技术领域
本申请属于轨道车辆技术领域，尤其涉及一种制动缸压力控制方法及设备。
背景技术
地铁车辆制动系统具有常用制动、紧急制动、快速制动、保持制动等功能。其中，常用 制动采用电空混合制动方式。进行制动时，优先使用电制动，电制动不足时，补充空气制动。 在低速、紧急、电制动故障等情况下，需要完全施加空气制动，所以空气制动的性能对整车 的性能有重要的影响。制动缸压力控制方法对轨道车辆的制动缸升压、空走时间、制动距离 和安全性有重要的影响。
现有技术中地铁车辆制动系统制动缸压力控制方法是根据控制指令计算出目标值，将制 动缸压力传感器的反馈值与目标值比较后进行充风、保压或者排风控制。
由于列车运行工况的多变性和系统响应的延迟作用，制动缸压力的波动范围无法快速稳 定到允许的误差范围，导致制动缸压力反应滞后、超调量过大和电磁阀频繁调节等问题，无 法保证制动系统的响应时间精度和列车运行的安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种制动缸压力控制方法及设备，旨在解决制动缸压力的波动 范围无法快速稳定到允许的误差范围的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种制动缸压力控制方法，包括：
采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；
根据所述实际压力误差及所述实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，所述目标控 制阶段为所述制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；
根据所述目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，以 控制所述制动缸的压力误差变化趋势与所述目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线的 趋势一致。
本发明实施例的第二方面提供了一种制动缸压力控制装置，包括：
采集模块，用于采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；
处理模块，用于根据所述实际压力误差及所述实际压力变化率确定目标控制阶段，其 中，所述目标控制阶段为所述制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少一个预 设控制曲线；
控制模块，用于根据所述目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向所述制动缸输 出控制指令，以控制所述制动缸的压力误差变化趋势与所述目标控制阶段对应的至少一个预 设控制曲线的趋势一致。
本发明实施例的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存 储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上 第一方面所述制动缸压力控制方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存 储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面所述制动缸压力控制方 法的步骤。
本发明与现有技术相比存在的有益效果是：
本发明实施例通过采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；根据实际压 力误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目标控制阶段为制动缸当前所处的控制 阶段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；根据目标控制阶段对应的至少一个预设 控制曲线，向制动缸输出控制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应 的至少一个预设控制曲线的趋势一致；通过将制动缸压力的变化趋势划分为多个阶段，每个 阶段结合相应的预设控制曲线对当前制动缸压力的变化趋势进行控制，能够使制动缸压力的 波动范围快速稳定到允许的误差范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。
图1是传统的制动缸压力控制方法的实现流程图；
图2是本发明一个实施例提供的制动缸压力控制方法的应用场景图；
图3是本发明一个实施例提供的制动缸压力控制方法的实现流程图；
图4是传统制动缸压力控制过程中实际压力误差随时间的变化曲线图；
图5是本发明一个实施例提供的第一控制阶段的压力控制方法压力控制方法的实现流程 图；
图6是第一控制阶段对应的预设控制曲线图；图6(a)是第一误差区间对应的预设控制曲 线图；图6(b)是第二误差区间对应的预设控制曲线图；图6(c)是第三误差区间对应的预设控 制曲线图；
图7是本发明一个实施例提供的第二控制阶段的压力控制方法的实现流程图；
图8是第二控制阶段对应的预设控制曲线图；图8(a)是第四误差区间对应的预设控制曲 线图；图8(b)是第五误差区间对应的预设控制曲线图；图8(c)是第六误差区间对应的预设控 制曲线图；
图9是本发明一个实施例提供的第三控制阶段的压力控制方法的实现流程图；
图10是第三控制阶段对应的预设控制曲线图；图10(a)是第七误差区间对应的预设控制 曲线图；图10(b)是第九误差区间对应的预设控制曲线图；
图11是本发明一个实施例提供的第四控制阶段的压力控制方法的实现流程图；
图12是第四控制阶段对应的预设控制曲线图；图12(a)是第十误差区间对应的预设控制 曲线图；图12(b)是第十一误差区间对应的预设控制曲线图；
图13是本发明一个实施例提供的制动缸压力控制装置的结构示意图；
图14是本发明一个实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细 节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节 的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以 及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行 说明。
地铁车辆制动系统具有常用制动、紧急制动、快速制动、保持制动等功能，其中常用制 动采用电空混合制动方式，依靠电制动和空气制动共同完成，优先使用电制动，电制动不足 时，补充空气制动。在低速、紧急、电制动故障等情况下，需要完全施加空气制动，空气制 动的性能对整车的性能有重要的影响。制动缸压力控制方法对列车的制动缸升压、空走时间、 制动距离和安全性有重要的影响。
图1是传统的制动缸压力控制方法的实现流程图。如图1所示，现有地铁车辆制动系统 制动缸压力控制方法是根据控制指令计算出目标值，制动缸压力传感器的反馈值与目标值比 较后进行充风、保压或者排风控制。通常采用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调 制)信号以及PID(Proportion Integration Differentiation，比例积分微分)控制方法对充排风 电磁阀进行控制。首先计算传感器采集压力值x(t)和设定压力值p(t)的差值e(t)，如果差值e(t) 超过了预设的误差范围，即e(t)>K，将误差e(t)输入到PID调节控制器后得到控制输出u(t)， 将输出通过线性映射函数i(t)计算出占空比，最后输出PWM信号控制制动电磁阀和缓解电 磁阀对容积室压力进行调节。其中，K为压力的控制精度，占空比的映射函数为线性的，可 以表示为：i(t)＝k·u(t)。其中i(t)表示占空比，k表示线性比例，u(t)表示通过PID计算过后 的压力误差值。但由于列车运行工况的多变性和系统响应的延迟作用，制动缸压力的波动范 围无法快速稳定到允许的误差范围，导致制动缸压力反应滞后、超调量过大和电磁阀频繁调 节的问题，无法保证制动系统的响应时间精度和列车运行的安全性。
本发明提出的制动缸压力控制方法，能够根据列车制动系统制动缸压力的变化趋势定义 四个控制阶段，在每个控制阶段设定多个误差区间，根据当前制动缸压力值和压力变化率确 定预设控制曲线，将实际的制动缸压力变化趋势与预设控制曲线的变化趋势进行比较后输出 充风、保压和排风指令，控制制动缸压力变化趋势跟随预设控制曲线的变化趋势，最终控制 制动缸压力达到允许的误差范围。该方法能够实现制动缸压力的快速精确控制，还能够降低 电磁阀的调节频率，提高电磁阀的寿命，提高了制动系统的响应速度和运行的安全性。
图2是本发明一个实施例提供的制动缸压力控制方法的应用场景图。本发明实施例提供 的制动缸压力控制方法可以但不限于应用于该应用环境。该系统中包括：传感器21、电子设 备22和电磁阀23。
传感器21用于采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率，并将采集到的数 据发送到电子设备22中。电子设备22用于在接收到的传感器21发送的数据后，向电磁阀 23发送对应的控制指令。电磁阀23用于根据控制指令，对制动缸进行充风、排风或者保压。 传感器21和电磁阀23安装在制动缸中，电子设备22可以安装在制动缸中，也可以安装在 车辆的驾驶室，还可以安装在轨道车辆控制中心，在此不做限定。传感器21、电子设备22和电磁阀23之间可以通过线路进行数据交互，还可以通过网络或蓝牙等方式进行数据交互， 在此不做限定。
传感器21可以是扩散硅压力变送器、半导体压电阻型传感器等，在此不做限定。电子 设备22可以是制动缸的控制器、车载终端、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑等终端，也可以为服务器，如独立服务器或者是多个服务器组成的服务器集群，在此不作限定。电磁阀23可以是分步直动式电磁阀、先导式电磁阀等，在此不做限定。
本发明实施例通过采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；根据实际压力 误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目标控制阶段为制动缸当前所处的控制阶 段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；根据目标控制阶段对应的至少一个预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的 至少一个预设控制曲线的趋势一致；通过将制动缸压力的变化趋势划分为多个阶段，每个阶 段结合相应的预设控制曲线对当前制动缸压力的变化趋势进行控制，能够使制动缸压力的波 动范围快速稳定到允许的误差范围。
图3是本发明一个实施例提供的制动缸压力控制方法的实现流程图。如图3所示，该方 法包括：
S301，采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率。
S302，根据实际压力误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目标控制阶段为 制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线。
S303，根据目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向制动缸输出控制指令，以控 制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线的趋势一致。
本实施例中，可以按照预设周期采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率， 采集周期可以根据实际情况设定，在此不做限定。控制阶段和控制曲线可以预置于电子设备 中。控制阶段和其对应的控制曲线可以有多组，可以根据实际需求选取。在每个控制阶段内， 可以向制动缸输出一个或者多个控制指令，在此不做限定。
本实施例中，通过采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；根据实际压力 误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目标控制阶段为制动缸当前所处的控制阶 段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；根据目标控制阶段对应的至少一个预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的 至少一个预设控制曲线的趋势一致；通过将制动缸压力的变化趋势划分为多个阶段，每个阶 段结合相应的预设控制曲线对当前制动缸压力的变化趋势进行控制，能够使制动缸压力的波 动范围快速稳定到允许的误差范围。
在一些实施例中，在图3所示实施例的基础上，每个控制阶段对应于多个误差区间，每 个控制阶段的部分或全部误差区间分别对应于一个预设控制曲线。
根据目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向制动缸输出控制指令，以使制动缸 的压力误差变化趋势与至少一个预设控制曲线的趋势一致，包括：
根据实际压力误差，在目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目标误差区间，其中， 目标误差区间为制动缸当前所处的区间；
在目标误差区间存在对应的预设控制曲线时，根据目标误差区间对应的预设控制曲线， 向制动缸输出控制指令，以使在目标误差区间内，制动缸的压力误差变化趋势与目标误差区 间对应的预设控制曲线的趋势一致；
在目标误差区间不存在对应的预设控制曲线时，按照预设控制方式向制动缸输出控制指 令。
本实施例中，目标误差区间对应的预设控制曲线的斜率可以是固定不变的，也可以在控 制过程中调整，在此不做限定。
本实施例中，通过划分目标误差区间及进行相应控制，能够更精确的控制压力误差变化， 避免超调量过大，使制动缸压力的波动范围快速稳定到允许的误差范围并且可靠性高。
图4是传统的制动缸压力控制过程中实际压力误差随时间的变化曲线图。可以以该曲线 为参考对控制阶段误差区间进行划分。如图4所示，在一些实施例中，在上述任一实施例的 基础上，控制阶段包括：第一控制阶段、第二控制阶段、第三控制阶段和第四控制阶段；
根据实际压力误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，包括：
在Ep<0，ΔP≥0时，确定目标控制阶段为第一控制阶段；
在Ep≥0，ΔP≥0时，确定目标控制阶段为第二控制阶段；
在Ep≥0，ΔP<0时，确定目标控制阶段为第三控制阶段；
在Ep<0，ΔP<0时，确定目标控制阶段为第四控制阶段；
其中，Ep为实际压力误差，ΔP实际压力变化率。
本实施例中，每个控制阶段都有相应的控制目标。例如，第一控制阶段内属于压力误差 绝对值变小的过程，每个区间的控制目标为尽快进入下一个区间，保证可靠性，同时尽量保 证压力误差变小之后能够稳定在允许的误差范围以内，进入下一个区间之前提前限制压力误 差变化速度，保证稳定性。第二控制阶段是压力误差绝对值变大的过程，每个区间的控制目 标为避免压力误差变大进入下一个区间，保证可靠性，同时避免因过多排风造成下一控制阶 段的压力误差超出允许的误差范围，保证稳定性。第三控制阶段是压力误差绝对值变小的过 程，每个区间的控制目标为尽快进入下一个区间，保证可靠性，同时尽量保证压力误差变小 之后能够稳定在允许的误差范围以内，进入下一个区间之前提前预控限制压力变化速度，保 证稳定性。第四控制阶段是压力误差绝对值变大的过程，每个区间的控制目标为避免压力误 差变大进入下一个区间，保证可靠性，同时避免因过多充风造成下一阶段压力误差超出允许 的误差范围，保证稳定性。
本实施例中，每个控制阶段对应的控制曲线可以根据该控制阶段的控制目标确定。例如， 对于第一控制阶段的控制目标，指数函数拥有相应特性，可以选取合适的指数函数作为控制 曲线的函数。
图5是本发明一个实施例提供的第一控制阶段的压力控制方法的实现流程图。图6是第 一控制阶段对应的预设控制曲线图。其中，图6(a)是第一误差区间对应的预设控制曲线图。
图6(b)是第二误差区间对应的预设控制曲线图。图6(c)是第三误差区间对应的预设控制曲线 图。
如图5和图6所示，在一些实施例中，在上述任一实施例的基础上，第一控制阶段对应 于第一误差区间、第二误差区间和第三误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第一控制阶段时，根据实际压力误差，在目标控制阶段对应 的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(-∞,-W3)时，确定目标误差区间为第一误差区间；
在Ep∈[-W3,W2’]时，确定目标误差区间为第二误差区间；
在Ep∈(W2’,0)时，确定目标误差区间为第三误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2’为第二预设误差阈值，W3>|W2’|。
本实施例中，第一预设误差阈值为固定值，可以是预期的最大超调量，在此不做限定。 第二预设误差阈值为可变值，根据具体需求确定，在此不做限定。
第一控制阶段属于压力误差绝对值变小的过程，Ep进入区间的顺序是(-∞,-W3)、[-W3,W2’]、(W2’,0)，在每个区间内控制目标是尽快进入下一个区间，保证可靠性，同时尽量保证误差变小之后能够稳定在允许的误差范围以内，进入下一个区间之前提前限制压力变化 速度，保证稳定性。
下面分别对第一控制阶段的各误差区间的控制方式进行说明。
在一些实施例中，在目标误差区间为第一误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP≤ΔE1时，获取预设斜率ΔE0，其中，ΔE1和ΔE0同号，若ΔP>ΔE0，输出第一充风 指令，若ΔP≤ΔE0，输出第二充风指令，其中，第二充风指令指示的充风强度比第一充风指 令大；
当ΔP>ΔE1时，按照第二误差区间的控制方式输出控制指令；
其中，ΔE1为第一误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第一误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000061
其中E1为该预设控制曲线 上的压力误差变量，t为时间变量，k1为第一预设参数，C为任意常数。
本实施例中，预设斜率可以是图3所示曲线在第一区间的部分与实际压力误差对应的位 置点的斜率，也可以是设定的值，例如ΔE0＝5.5，在此不做限定。第二充风指令可以是双轴 充风指令，即控制转向架上的两根轴同时参与充风操作，也可以是其他的充风方式，在此不 做限定。第一充风指令可以是单轴充风指令，即只控制转向架上的一根轴参与充风操作，也 可以是其他的充风方式，在此不做限定。
本实施例中，在目标误差区间为第一误差区间时，压力误差较大，应使Ep快速变大到 -W3，同时接近-W3时限制压力上升速度，指数函数曲线具有相应特性，因此设定预设控制曲 线的方程式为
Figure BDA0003054838890000071
曲线可以在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点在 预设控制曲线上，进而比较压力变化率与预设控制曲线的斜率。k1＞0，第一误差区间的控 制目标是使Ep从初始值参照曲线E1并高于E1上升。可以通过对实际压力变化率ΔP与曲线 E1的斜率ΔE1进行比较，确定是否充风。在ΔP≤ΔE1时，需要增大压力上升速度。此时若 ΔP>ΔE0，输出第一充风指令；若ΔP≤ΔE0，输出第二充风指令，使Ep快速达到W3。当ΔP>ΔE1时，按照第二误差区间的控制方式输出控制指令。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE1通过如下计算得到：曲线E1可以 对时间t进行求导后结合曲线E1，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000072
可选的，第一预设参数k1根据控制实际控制目标进行试验得到，取值范围为[0.5,0.8]。
在一些实施例中，在目标误差区间为第二误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在ΔP≤ΔE2时，输出第一充风指令，并将α1增大Δα1； 在ΔP>ΔE2时，按照第三误差区间的控制方式输出控制指令；
其中，ΔE2为第二误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第二误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000073
其中E2为该预设控制曲线 上的压力误差变量，t为时间变量，k2为第二预设参数，第二预设参数k2＝tanα1，α1为∈[α10,π/2) 的可变参数，初值为α10，C为任意常数。
本实施例中，在目标误差区间为第二误差区间时，压力误差较大，应使Ep快速变大到 W2’，同时接近W2’时限制压力上升速度，因此设定预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000074
曲线可以在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点在预设控制曲 线上，进而比较压力变化率与预设控制曲线的斜率。第二误差区间的控制目标是使Ep从初 始值参照曲线E2并高于E2上升，可以通过对实际压力变化率ΔP与曲线E2的斜率ΔE2进行 比较，得到控制指令。当ΔP≤ΔE2时，需要增大压力上升速度，输出单轴充风指令，同时将 α1增大Δα1，增大ΔE2使Ep快速达到W2’；当ΔP>ΔE2时，需要限制压力上升速度，按照 Ep∈(W2’,0)小误差区间内的方法进行控制。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE2通过如下计算得到：曲线E2可以 对时间t进行求导后结合曲线E2，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000075
可选的，α10和Δα1根据控制实际控制目标进行试验得到，α10的取值范围为[5°,15°]，Δα1的取值范围为[0.4°,0.8°]。
在一些实施例中，在目标误差区间为第三误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在Ep≤-W1时，输出保压指令，并将W2’增加Δw1， 直到W2’＝-W1；在Ep>-W1时，若ΔP>ΔE3，输出第一排风指令；若ΔP≤ΔE3，输出保压指令；
其中，W1为死区阈值，Δw1为第一预设差值，ΔE3为第三误差区间对应的预设控制曲线 上与实际压力误差对应的位置点的斜率；第三误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000081
其中E3为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k3为第三预 设参数，W4为第三预设误差阈值，C为任意常数。
本实施例中，在目标误差区间为第三误差区间时，压力误差较小，控制目标是将压力误 差稳定在最终允许的误差范围以内。在Ep≤-W1时，上升超出死区范围的可能性较小，输出 保压指令，并将W2’增加Δw1，直到W2’＝-W1；从而最终达到Ep稳定在最终允许的误差范围 以内的目的。在Ep>-W1时，已经在最终允许的误差范围以内，但是Ep有上升超出最终允许 的误差范围的可能性，需要限制压力上升，因此设定预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000082
曲线可以在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点在预设控制曲线 上，进而比较压力变化率与预设控制曲线的斜率。k3、W4>0，第三误差区间的控制目标是保 证Ep从初始值开始低于曲线E3并逐渐平稳，从而保证Ep能稳定在最终允许的误差范围以 内。可以通过对实际压力变化率ΔP与曲线E3的斜率ΔE3进行比较，得到控制指令。若 ΔP>ΔE3，输出第一排风指令；若ΔP≤ΔE3，输出保压指令，最终保证不超出最终允许的误差范围。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE3通过如下计算得到：曲线E3可以 对时间t进行求导后结合曲线E3，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000083
可选的，最终允许的误差范围为[-W1，W1]。可选的，Δw1、k3和W4根据控制实际控制目标进行试验得到，Δw1的取值范围为[0.2,0.28]，k3的取值范围为[0.03,0.08]，W4的取值范围为[50,80]。
图7是本发明又一个实施例提供的制动缸压力控制方法的实现流程图。图8是第二控制 阶段对应的预设控制曲线图。图8(a)是第四误差区间对应的预设控制曲线图。图8(b)是第五 误差区间对应的预设控制曲线图。图8(c)是第六误差区间对应的预设控制曲线图。
如图7和图8所示，在一些实施例中，在上述任一实施例的基础上，第二控制阶段对应 于第四误差区间、第五误差区间和第六误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第二控制阶段时，根据实际压力误差，在目标控制阶段对应 的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(0,W2)时，确定目标误差区间为第四误差区间；
在Ep∈[W2,W3]时，确定目标误差区间为第五误差区间；
在Ep∈(W3,+∞)时，确定目标误差区间为第六误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2为第四预设误差阈值，W3>W2。
本实施例中，第一预设误差阈值为固定值，可以是预期的最大超调量，在此不做限定。 第四预设误差阈值为可变值，根据具体需求确定，在此不做限定。
第二控制阶段属于压力误差绝对值变大的过程，Ep进入区间的顺序是[0,W2]、(W2,W3]、 (W3,+∞)，在每个区间内控制目标是为避免压力误差变大进入下一个区间，保证可靠性，同 时避免因过多排风造成下一控制阶段的压力误差超出允许的误差范围，保证稳定性。
下面分别对第二控制阶段的各误差区间的控制方式进行说明。
在一些实施例中，在目标误差区间为第四误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在ΔP>ΔE4时，输出第一排风指令；在ΔP≤ΔE4时， 输出保压指令，并将W2减小Δw2，直到W2＝W1；
其中，W1为死区阈值，Δw2为第二预设差值，ΔE4为第四误差区间对应的预设控制曲线 上与实际压力误差对应的位置点的斜率；第四误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000091
其中E4为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k4为第四预 设参数，W4为第三预设误差阈值，C为任意常数。
本实施例中，在目标误差区间为第四误差区间时，压力误差较小，控制目标是将压力误 差稳定在最终允许的误差范围以内。故需要限制压力上升，同时避免过多排风导致压力误差 超出最终允许的误差范围，因此设定预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000092
曲线可以 在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点在预设控制曲线上，进而比较压力变化率与 预设控制曲线的斜率。k4、W4＞0，第四误差区间的控制目标是保证保证Ep从初始值开始低 于曲线E4并逐渐平稳，进入第三控制阶段，或者Ep稳定在最终允许的误差范围以内。可以 通过对实际压力变化率ΔP与曲线E4的斜率ΔE4进行比较，得到控制指令。在ΔP>ΔE4时， Ep变大进入下一区间的可能性较大，输出第一排风指令；在ΔP≤ΔE4时，Ep能够稳定在[0,W2] 内的可能性较大，因此输出保压指令，并将W2减小Δw2，直到W2＝W1，从而最终达到Ep 稳定在最终允许的误差范围以内的目的。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE4通过如下计算得到：曲线E4可以 对时间t进行求导后结合曲线E4，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000093
可选的，Δw2、k4和W4根据控制实际控制目标进行试验得到，Δw2的取值范围为[0.05,0.12]，k4的取值范围为[0.03,0.08]，W4的取值范围为[50,80]。
在一些实施例中，在目标误差区间为第五误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在ΔP≥ΔE5时，输出第一排风指令；在ΔP<ΔE5时， 输出保压指令，并将α2减小Δα2，直到ΔE5＝0；
其中，ΔE5为第五误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第五误差区间对应的预设控制曲线的斜率的方程式为ΔE5＝(Ep-W2)*tanα2，其中，α2为 ∈[0,α20)的可变参数，初值为α20，C为任意常数。
本实施例中，在目标误差区间为第五误差区间时，说明在上一区间未能对Ep进行可靠 控制，压力误差相对较大。为了保证控制的可靠性，预设控制曲线需要进一步限制实际压力 变化率ΔP，由于压力误差较大，应以ΔP＝0为目标进行控制，临界压力变化率应会变为0。 在一直排风的情况下，Ep虽然增加，但是压力曲线会趋于平稳，趋于平稳时应该保压，因 此考虑到控制的稳定性应以Ep的大小作为过程因子使曲线斜率变大，以有利于进入保压状 态。
本实施例中，直接设定预设控制曲线的斜率的方程式为ΔE5＝(Ep-W2)*tanα2。第五误 差区间的控制目标是保证Ep从初始值开始低于曲线E5并逐渐平稳，进入第三控制阶段。可 以通过对实际压力变化率ΔP与曲线E5的斜率ΔE5进行比较，得到控制指令。
可选的，α20和Δα2根据控制实际控制目标进行试验得到，α20的取值范围为[40°,60°]，Δ α2的取值范围为[0.5°,1.2°]。
在一些实施例中，在目标误差区间为第六误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在ΔP≥ΔE6时，输出第二排风指令，并将α3减小Δα3， 直到ΔE6＝0；在ΔP<ΔE6时，输出第一排风指令，并将α3减小Δα3，直到ΔE6＝0；
其中，ΔE6为第六误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第二排风指令指示的充风强度比第一排风指令大；第六误差区间对应的预设控制曲线的斜率 的方程式为ΔE6＝(Ep-W3)*tanα3，其中，α3为∈[0,α30)的可变参数，初值为α30，C为任意 常数。
本实施例中，第二排风指令可以是双轴排风指令，即控制转向架上的两根轴同时参与排 风操作，也可以是其他的排风方式，在此不做限定。第一排风指令可以是单轴排风指令，即 只控制转向架上的一根轴参与排风操作，也可以是其他的排风方式，在此不做限定。排风控 制中，双轴排风流量大，调节速度快，但是容易超调；单轴排风流量小，调节速度慢，但是 较为稳定。
本实施例中，在目标误差区间为第六误差区间时，在上一区间未能对Ep进行可靠控制， 压力误差较大，应一直进行排风控制。可以通过对实际压力变化率ΔP与曲线E6的斜率ΔE6进行比较，确定排风控制为单轴排风或双轴排风。
本实施例中，直接设定预设控制曲线的斜率的方程式为ΔE6＝(Ep-W3)*tanα3。第六误 差区间的控制目标是保证Ep从初始值开始低于曲线E6，快速平稳并下降，快速进入第三控 制阶段。可以通过对实际压力变化率ΔP与曲线E6的斜率ΔE6进行比较，得到控制指令。
可选的，α30和Δα3根据控制实际控制目标进行试验得到，α30的取值范围为[20°,40°]，Δ α3的取值范围为[1°,3°]。
图9是本发明又一个实施例提供的制动缸压力控制方法的实现流程图。图10是第三控 制阶段对应的预设控制曲线图。图10(a)是第七误差区间对应的预设控制曲线图。图10(b)是 第九误差区间对应的预设控制曲线图。
如图9和图10所示，在一些实施例中，在上述任一实施例的基础上，第三控制阶段对 应于第七误差区间、第八误差区间和第九误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第三控制阶段时，根据实际压力误差，在目标控制阶段对应 的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(W3,+∞)时，确定目标误差区间为第七误差区间；
在Ep∈[W2,W3]时，确定目标误差区间为第八误差区间；
在Ep∈(0,W2)时，确定目标误差区间为第九误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2为第四预设误差阈值，W3>W2。
本实施例中，第一预设误差阈值为固定值，可以是预期的最大超调量，在此不做限定。 第四预设误差阈值为可变值，根据具体需求确定，在此不做限定。
第三控制阶段属于压力误差绝对值变小的过程，Ep进入区间的顺序是(W3,+∞)、(W2,W3]、 [0,W2]，在每个区间内控制的目的是尽快进入下一个区间，保证可靠性，同时尽量保证误差 变小之后能够稳定在允许的误差范围以内，进入下一个区间之前提前预控限制压力变化速 度，保证稳定性。
下面分别对第三控制阶段的各误差区间的控制方式进行说明。
在一些实施例中，在目标误差区间为第七误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在ΔP>ΔE7时，输出第一排风指令；在ΔP≤ΔE7时， 输出保压指令；
其中，ΔE7为第七误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第七误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000111
其中E7为该预设控制曲线上 的压力误差变量，t为时间变量，k7为第七预设参数，W5为第五预设误差阈值，C为任意常 数。
本实施例中，在目标误差区间为第七误差区间时，压力误差较大，应通过排风和保压来 分别保证控制的可靠性和稳定性。因此设定预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000112
曲线 可以在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点在预设控制曲线上，进而比较压力变化 率与预设控制曲线的斜率。k7、W5>0，第七误差区间的控制目标是使Ep从初始值参照曲线 E7并低于E7快速下降到下个区间。可以通过对实际压力变化率ΔP与曲线E1的斜率ΔE1进 行比较，得到控制指令。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE7通过如下计算得到：曲线E7可以 对时间t进行求导后结合曲线E7，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000113
可选的，k7和W5根据控制实际控制目标进行试验得到，k7的取值范围为[0.03,0.08]，W5的取值范围为[60,90]。
在一些实施例中，第八误差区间不存在对应的预设控制曲线，在目标误差区间为第八误 差区间时，按照预设控制方式向制动缸输出控制指令，包括：
输出保压指令，并将W2减小Δw2，直到W2＝W1；
其中，W1为死区阈值，Δw2为第二预设差值。
本实施例中，在目标误差区间为第八误差区间时，误差相对较小，且为正误差，制动安 全性能够得到保障，因此只通过保压来保证稳定性。
本实施例中，保压指令可以使转向架上的两根轴同时参与保压操作。
可选的，Δw2根据控制实际控制目标进行试验得到，取值范围为[0.05,0.12]。
在一些实施例中，在目标误差区间为第九误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP>ΔE9时，输出保压指令；
在ΔP≤ΔE9时，输出第一充风指令；
其中，ΔE9为第九误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第九误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000114
其中E9为该预设控制曲线上 的压力误差变量，t为时间变量，k9为第九预设参数，W5为第五预设误差阈值，C为任意常 数。
本实施例中，在目标误差区间为第九误差区间时，误差较小，应通过保压将Ep稳定住， 同时需要通过充风避免Ep下降过快超出允许的误差范围。因此设定预设控制曲线的方程式 为
Figure BDA0003054838890000121
曲线可以在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点在预设控制曲 线上，进而比较压力变化率与预设控制曲线的斜率。K9、W5>0，第九误差区间的控制目标是 使Ep从从初始值参照曲线E9并高于E9进入平稳状态。可以通过对实际压力变化率ΔP与曲 线E9的斜率ΔE9进行比较，得到控制指令。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE9通过如下计算得到：曲线E9可以 对时间t进行求导后结合曲线E9，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000122
可选的，k9和W5根据控制实际控制目标进行试验得到，k9的取值范围为[0.03,0.08]，W5的取值范围为[60,90]。
图11是本发明又一个实施例提供的制动缸压力控制方法的实现流程图。图12是第四控 制阶段对应的预设控制曲线图。图12(a)是第十误差区间对应的预设控制曲线图。图12(b)是 第十一误差区间对应的预设控制曲线图。
如图11和图12所示，在一些实施例中，在上述任一实施例的基础上，第四控制阶段对 应于第十误差区间、第十一误差区间和第十二误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第四控制阶段时，根据实际压力误差，在目标控制阶段对应 的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(W2’,0)时，确定目标误差区间为第十误差区间；
在Ep∈[-W3,W2’]时，确定目标误差区间为第十一误差区间；
在Ep∈(-∞,-W3)时，确定目标误差区间为第十二误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2’为第二预设误差阈值，W3>|W2’|。
本实施例中，第一预设误差阈值为固定值，可以是预期的最大超调量，在此不做限定。 第二预设误差阈值为可变值，根据具体需求确定，在此不做限定。
第一控制阶段属于压力误差绝对值变大的过程，Ep进入区间的顺序是(W2’,0)、[-W3,W2’]、 (-∞,-W3)，在每个区间的控制目标为避免压力误差变大进入下一个区间，保证可靠性，同时 避免因过多充风造成下一阶段压力误差超出允许的误差范围，保证稳定性。
下面分别对第四控制阶段的各误差区间的控制方式进行说明。
在一些实施例中，在目标误差区间为第十误差区间时，根据目标误差区间对应的预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP>ΔE9时，若Ep>-W1，则输出保压指令；若Ep≤-W1，则输出保压指令并将W2’增大Δw1，直到W2’＝-W1；
在ΔP≤ΔE9时，若ΔP>ΔE10，输出第一充风指令；若ΔP≤ΔE10，输出第二充风指令；
其中，ΔE9为第九误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率， Δw1为第一预设差值，ΔE10为第十误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位 置点的斜率；第九误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000131
其中E9为该预 设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k9为第九预设参数，W5为第五预设误差阈值， C为任意常数；第十误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000132
其中E10为 该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k10为第十预设参数。
本实施例中，在目标误差区间为第十误差区间时，压力误差较小。需要将压力误差稳定 在允许的误差范围以内，限制压力下降，同时需要避免因过多排风造成误差超出允许的误差 范围，因此设定控制目标曲线为
Figure BDA0003054838890000133
曲线可以在时间轴上平移，使制动缸实际 压力误差所在点在预设控制曲线上，进而比较压力变化率与预设控制曲线的斜率。第十误差 区间的控制目标是使Ep从初始值参照曲线E10并高于E10并逐渐平稳，进入第一阶段，或者 稳定在允许的误差范围以内，同时需要避免充风过多造成Ep上升过快，进入第一阶段后误 差超出允许的范围。可以通过对实际压力变化率ΔP、本区间控制目标曲线E10和第九误差区 间对应的预设控制曲线E9进行比较，得到控制指令。在ΔP>ΔE9时，若Ep>-W1，则Ep能够 稳定在允许的误差范围以内的可能性较大，输出保压指令；若Ep≤-W1，则输出保压指令并 将W2’增大Δw1，直到W2’＝-W1，使第十一误差区间区间包含Ep，加快Ep平稳，以进入第 一阶段。在ΔP≤ΔE9时，若若ΔP>ΔE10，则Ep进入下一区间的可能性相对较大，输出第一 充风指令；若ΔP≤ΔE10，则Ep进入下一区间的可能性较大，输出第二充风指令。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE10通过如下计算得到：曲线E10可 以对时间t进行求导后结合曲线E10，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000134
可选的，Δw1、k9、W5和k10根据控制实际控制目标进行试验得到，Δw1的取值范围为[0.2,0.28]，k9的取值范围为[0.03,0.08]，W5的取值范围为[60,90]，k10的取值范围为[0.5,0.8]。
在一些实施例中，在目标误差区间为第十一误差区间时，根据目标误差区间对应的预设 控制曲线，向制动缸输出控制指令，包括：在ΔP≥ΔE11时，输出第一充风指令；在ΔP<ΔE11时，输出第二充风指令；
其中，ΔE11为第十一误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜 率；第二充风指令指示的充风强度比第一充风指令大；第十一误差区间对应的预设控制曲线 的方程式为
Figure BDA0003054838890000135
其中E11为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量， k11为第十一预设参数。
本实施例中，在目标误差区间为第十一误差区间时，说明在上一区间未能对Ep进行可 靠控制，压力误差相对较大。应当优先保证控制的可靠性，只进行充风，因此设定预设控制 曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000136
曲线可以在时间轴上平移，使制动缸实际压力误差所在点 在预设控制曲线上，进而比较压力变化率与预设控制曲线的斜率。第十一误差区间的控制目 标是保证实际压力变化率ΔP在本区间内达到平稳，进入第一阶段。可以通过对实际压力变 化率ΔP与曲线E11的斜率ΔE11进行比较，得到控制指令。
本实施例中，Ep和ΔP通过信号采集和计算得到，ΔE11通过如下计算得到：曲线E11可 以对时间t进行求导后结合曲线E11，再代入实际压力误差Ep，得到
Figure BDA0003054838890000141
可选的，k11根据控制实际控制目标进行试验得到，取值范围为[0.5,0.8]。
在一些实施例中，第十二误差区间不存在对应的预设控制曲线，在目标误差区间为第十 二误差区间时，按照预设控制方式向制动缸输出控制指令，包括：输出第二充风指令。
本实施例中，在目标误差区间为第十二误差区间时，压力误差较大，只保证可靠性，因 此输出第二充风指令。
在一些实施例中，控制曲线的相关参数以及各预设值可以从设定的范围内选取。优选的， W1＝9kpa、W2的初值为15kpa，W2’的初值为-15kpa，W3＝30kpa，α10＝7°，Δα1＝0.5°，ΔE0＝5.5， Δw1＝0.24，Δw2＝0.08，α20＝50°，Δα2＝0.8°，α30＝30°，Δα3＝2°，k1＝0.6，k3＝0.05，k4＝0.05，k9＝0.04， k10＝0.6，k11＝0.6。
在一些实施例中，在上述任一实施例的基础上，采集制动缸当前的实际压力误差以及实 际压力变化率，包括：通过制动缸中的传感器采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力 变化率；
可选的，所述控制指令包括第一充风指令、第二充风指令、第一排风指令、第二排风指 令和保压指令；其中，第一充风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第一预设充风强度的充风； 第二充风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第二预设充风强度的充风；第一排风指令用于控 制电磁阀对制动缸进行第一预设排风强度的排风；第二排风指令用于控制电磁阀对制动缸进 行第二预设排风强度的排风；保压指令用于控制电磁阀对制动缸进行保压；其中，第二预设 充风强度比第一预设充风强度大；第二预设排风强度比第一预设排风强度大。
本发明实施例通过采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；根据实际压力 误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目标控制阶段为制动缸当前所处的控制阶 段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；根据目标控制阶段对应的至少一个预设控 制曲线，向制动缸输出控制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的 至少一个预设控制曲线的趋势一致；通过将制动缸压力的变化趋势划分为多个阶段，每个阶 段结合相应的预设控制曲线对当前制动缸压力的变化趋势进行控制，能够保证在各种工况下 制动缸压力都能快速收敛到允许的误差范围，保证了列车运行的安全性的同时降低了制动缸 压力的波动范围。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行 顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图13是本发明一个实施例提供的制动缸压力控制装置的结构示意图。如图13所示，制 动缸压力控制装置13，包括：
采集模块1310，用于采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率。
处理模块1320，用于根据实际压力误差及实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，目 标控制阶段为制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线。
控制模块1330，用于根据目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向制动缸输出控 制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线的 趋势一致。
本发明实施例采用制动缸压力控制装置，包括：采集模块，用于采集制动缸当前的实际 压力误差以及实际压力变化率；处理模块，用于根据实际压力误差及实际压力变化率确定目 标控制阶段，其中，目标控制阶段为制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少 一个预设控制曲线；控制模块，用于根据目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向制 动缸输出控制指令，以控制制动缸的压力误差变化趋势与目标控制阶段对应的至少一个预设 控制曲线的趋势一致；通过将制动缸压力的变化趋势划分为多个阶段，每个阶段结合相应的 预设控制曲线对当前制动缸压力的变化趋势进行控制，能够使制动缸压力的波动范围快速稳 定到允许的误差范围。
可选的，每个控制阶段对应于多个误差区间，每个控制阶段的部分或全部误差区间分别 对应于一个预设控制曲线。
控制模块1330，用于根据实际压力误差，在目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目 标误差区间，其中，目标误差区间为制动缸当前所处的区间；
在目标误差区间存在对应的预设控制曲线时，根据目标误差区间对应的预设控制曲线， 向制动缸输出控制指令，以使在目标误差区间内，制动缸的压力误差变化趋势与目标误差区 间对应的预设控制曲线的趋势一致；
在目标误差区间不存在对应的预设控制曲线时，按照预设控制方式向制动缸输出控制指 令。
可选的，控制阶段包括：第一控制阶段、第二控制阶段、第三控制阶段和第四控制阶段。
处理模块1320，用于：在Ep<0，ΔP≥0时，确定目标控制阶段为第一控制阶段；
在Ep≥0，ΔP≥0时，确定目标控制阶段为第二控制阶段；在Ep≥0，ΔP<0时，确定目标 控制阶段为第三控制阶段；在Ep<0，ΔP<0时，确定目标控制阶段为第四控制阶段；
其中，Ep为实际压力误差，ΔP实际压力变化率。
可选的，第一控制阶段对应于第一误差区间、第二误差区间和第三误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第一控制阶段时，处理模块1320，用于：在Ep∈(-∞,-W3) 时，确定目标误差区间为第一误差区间；在Ep∈[-W3,W2’]时，确定目标误差区间为第二误 差区间；在Ep∈(W2’,0)时，确定目标误差区间为第三误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2’为第二预设误差阈值，W3>|W2’|。
在所述目标误差区间为第一误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP≤ΔE1时，获取预 设斜率ΔE0，其中，ΔE1和ΔE0同号，若ΔP>ΔE0，输出第一充风指令，若ΔP≤ΔE0，输出第 二充风指令，其中，第二充风指令指示的充风强度比第一充风指令大；当ΔP>ΔE1时，按照 第二误差区间的控制方式输出控制指令；
其中，ΔE1为第一误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第一误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000151
其中E1为该预设控制曲线 上的压力误差变量，t为时间变量，k1为第一预设参数，C为任意常数。
在所述目标误差区间为第二误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP≤ΔE2时，输出第 一充风指令，并将α1增大Δα1；在ΔP>ΔE2时，按照第三误差区间的控制方式输出控制指令；
其中，ΔE2为第二误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第二误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000161
其中E2为该预设控制曲线 上的压力误差变量，t为时间变量，k2为第二预设参数，k2＝tanα1，α1为∈[α10,π/2)的可变参 数，初值为α10，C为任意常数。
在所述目标误差区间为第三误差区间时，控制模块1330，用于：在Ep≤-W1时，输出保 压指令，并将W2’增加Δw1，直到W2’＝-W1；在Ep>-W1时，若ΔP>ΔE3，输出第一排风指令；若ΔP≤ΔE3，输出保压指令；
其中，W1为死区阈值，Δw1为第一预设差值，ΔE3为第三误差区间对应的预设控制曲线 上与实际压力误差对应的位置点的斜率；第三误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000162
其中E3为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k3为第三预 设参数，W4为第三预设误差阈值，C为任意常数。
可选的，第二控制阶段对应于第四误差区间、第五误差区间和第六误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第二控制阶段时，处理模块1320，用于：在Ep∈(0,W2)时， 确定目标误差区间为第四误差区间；在Ep∈[W2,W3]时，确定目标误差区间为第五误差区间； 在Ep∈(W3,+∞)时，确定目标误差区间为第六误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2为第四预设误差阈值，W3>W2。
在所述目标误差区间为第四误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP>ΔE4时，输出第 一排风指令；在ΔP≤ΔE4时，输出保压指令，并将W2减小Δw2，直到W2＝W1；
其中，W1为死区阈值，Δw2为第二预设差值，ΔE4为第四误差区间对应的预设控制曲线 上与实际压力误差对应的位置点的斜率；第四误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000163
其中E4为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k4为第四预 设参数，W4为第三预设误差阈值，C为任意常数。
在所述目标误差区间为第五误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP≥ΔE5时，输出第 一排风指令；在ΔP<ΔE5时，输出保压指令，并将α2减小Δα2，直到ΔE5＝0；
其中，ΔE5为第五误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第五误差区间对应的预设控制曲线的斜率的方程式为ΔE5＝(Ep-W2)*tanα2，其中，α2为 ∈[0,α20)的可变参数，初值为α20，C为任意常数。
在所述目标误差区间为第六误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP≥ΔE6时，输出第 二排风指令，并将α3减小Δα3，直到ΔE6＝0；在ΔP<ΔE6时，输出第一排风指令，并将α3减 小Δα3，直到ΔE6＝0；
其中，ΔE6为第六误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第二排风指令指示的充风强度比第一排风指令大；第六误差区间对应的预设控制曲线的斜率 的方程式为ΔE6＝(Ep-W3)*tanα3，其中，α3为∈[0,α30)的可变参数，初值为α30，C为任意 常数。
可选的，第三控制阶段对应于第七误差区间、第八误差区间和第九误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第三控制阶段时，处理模块1320，用于：在Ep∈(W3,+∞) 时，确定目标误差区间为第七误差区间；在Ep∈[W2,W3]时，确定目标误差区间为第八误差 区间；在Ep∈(0,W2)时，确定目标误差区间为第九误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2为第四预设误差阈值，W3>W2。
在所述目标误差区间为第七误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP>ΔE7时，输出第 一排风指令；在ΔP≤ΔE7时，输出保压指令；
其中，ΔE7为第七误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第七误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000171
其中E7为该预设控制曲线上 的压力误差变量，t为时间变量，k7为第七预设参数，W5为第五预设误差阈值，C为任意常 数。
在所述目标误差区间为第八误差区间时，控制模块1330，用于：输出保压指令，并将 W2减小Δw2，直到W2＝W1；其中，W1为死区阈值，Δw2为第二预设差值。
在所述目标误差区间为第九误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP>ΔE9时，输出保 压指令；在ΔP≤ΔE9时，输出第一充风指令；
其中，ΔE9为第九误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率； 第九误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000172
其中E9为该预设控制曲线上 的压力误差变量，t为时间变量，k9为第九预设参数，k9的取值范围为[0.03,0.08]，W5为第五 预设误差阈值，W5的取值范围为[60,90]，C为任意常数。
可选的，第四控制阶段对应于第十误差区间、第十一误差区间和第十二误差区间。
在所述目标控制阶段为所述第四控制阶段时，处理模块1320，用于：在Ep∈(W2’,0)时， 确定目标误差区间为第十误差区间；在Ep∈[-W3,W2’]时，确定目标误差区间为第十一误差 区间；在Ep∈(-∞,-W3)时，确定目标误差区间为第十二误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2’为第二预设误差阈值，W3>|W2’|。
在所述目标误差区间为第十误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP>ΔE9时，若Ep>-W1， 则输出保压指令；若Ep≤-W1，则输出保压指令并将W2’增大Δw1，直到W2’＝-W1；在ΔP≤ΔE9时，若ΔP>ΔE10，输出第一充风指令；若ΔP≤ΔE10，输出第二充风指令；
其中，ΔE9为第九误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜率， Δw1为第一预设差值，ΔE10为第十误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位 置点的斜率；第九误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000173
其中E9为该预 设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k9为第九预设参数，W5为第五预设误差阈值， C为任意常数；第十误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure BDA0003054838890000174
其中E10为 该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k10为第十预设参数。
在所述目标误差区间为第十一误差区间时，控制模块1330，用于：在ΔP≥ΔE11时，输 出第一充风指令；在ΔP<ΔE11时，输出第二充风指令；
其中，ΔE11为第十一误差区间对应的预设控制曲线上与实际压力误差对应的位置点的斜 率；第二充风指令指示的充风强度比第一充风指令大；第十一误差区间对应的预设控制曲线 的方程式为
Figure BDA0003054838890000181
其中E11为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量， k11为第十一预设参数。
在所述目标误差区间为第十二误差区间时，控制模块1330，用于：输出第二充风指令。
可选的，采集模块1310，用于通过制动缸中的传感器采集制动缸当前的实际压力误差以 及实际压力变化率。
可选的，所述控制指令包括第一充风指令、第二充风指令、第一排风指令、第二排风指 令和保压指令；其中，第一充风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第一预设充风强度的充风； 第二充风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第二预设充风强度的充风；第一排风指令用于控 制电磁阀对制动缸进行第一预设排风强度的排风；第二排风指令用于控制电磁阀对制动缸进 行第二预设排风强度的排风；保压指令用于控制电磁阀对制动缸进行保压；其中，所述第二 预设充风强度比所述第一预设充风强度大；所述第二预设排风强度比所述第一预设排风强度 大。
本实施例提供的制动缸压力控制装置，可用于执行上述方法实施例，其实现原理和技术 效果类似，本实施例此处不再赘述。
图14是本发明一个实施例提供的电子设备的示意图。图14是本发明一个实施例提供的 电子设备的示意图。如图14所示，本发明的一个实施例提供的电子设备14，该实施例的电 子设备14包括：处理器1400、存储器1410以及存储在存储器1410中并可在处理器1400上运行的计算机程序1420。处理器1400执行计算机程序1420时实现上述各个制动缸压力控制方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤301至步骤303。或者，处理器1400执行计算 机程序1420时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图13所示模块1310至1330的功能。示例性的，计算机程序1420可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器1410中，并由处理器1400执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序1420在电子设备14中的执行过程。电子设备14可以是制动缸的控制器、车载终端、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。电子设备14可包括，但不仅限于， 处理器1400、存储器1410。本领域技术人员可以理解，图14仅仅是电子设备14的示例， 并不构成对电子设备14的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件， 或者不同的部件，例如电子设备14还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。所 称处理器1400可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理 器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(applicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gatearray，FPGA)或者 其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微 处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。存储器1410可以是电子设备14的内部 存储单元，例如电子设备14的硬盘或内存。存储器1410也可以是电子设备14的外部存储 设备，例如电子设备14上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安 全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器1410还可以 既包括电子设备14的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器1410用于存储计算机程序 以及终端所需的其他程序和数据。存储器1410还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输 出的数据。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程 序，计算机程序被处理器执行时实现上述制动缸压力控制方法实施例中的步骤。计算机可读 存储介质存储有计算机程序1420，计算机程序1420包括程序指令，程序指令被处理器1400 执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序1420来指令相关 的硬件来完成，计算机程序1420可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序1420在 被处理器1400执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序1420包括计 算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间 形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、 U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、 随机存取存储器(RAM，Random access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介 质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的 要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包 括是电载波信号和电信信号。计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储 单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终 端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital, SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内 部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其 他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行 顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。所属领 域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划 分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完 成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功 能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理 存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形 式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是 为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过 程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在上述实施例中，对各个实施 例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描 述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算 法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件 还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每 个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范 围。在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它 的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的 划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或 讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合 或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以 不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个 地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单 元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个 处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元 中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集 成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储 在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或 部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算 机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。 其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、 可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何 实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random access Memory)、电载波信号、电 信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖 区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践， 计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发 明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载 的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保 护范围之内。

Claims (9)

1.一种制动缸压力控制方法，其特征在于，包括：
采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；
根据所述实际压力误差及所述实际压力变化率确定目标控制阶段，其中，所述目标控制阶段为所述制动缸当前所处的控制阶段，每个控制阶段对应于至少一个预设控制曲线；
根据所述目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，以控制所述制动缸的压力误差变化趋势与所述目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线的趋势一致；
每个控制阶段对应于多个误差区间，每个控制阶段的部分或全部误差区间分别对应于一个预设控制曲线；所述误差区间为所述实际压力误差对应的误差区间；
根据所述目标控制阶段对应的至少一个预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，以使所述制动缸的压力误差变化趋势与所述至少一个预设控制曲线的趋势一致，包括：
根据所述实际压力误差，在所述目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目标误差区间，其中，所述目标误差区间为所述制动缸当前所处的区间；
在所述目标误差区间存在对应的预设控制曲线时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，以使在所述目标误差区间内，所述制动缸的压力误差变化趋势与所述目标误差区间对应的预设控制曲线的趋势一致；
在所述目标误差区间不存在对应的预设控制曲线时，按照预设控制方式向所述制动缸输出控制指令。
2.根据权利要求1所述的制动缸压力控制方法，其特征在于，所述控制阶段包括：第一控制阶段、第二控制阶段、第三控制阶段和第四控制阶段；
根据所述实际压力误差及所述实际压力变化率确定目标控制阶段，包括：
在Ep<0，ΔP≥0时，确定所述目标控制阶段为第一控制阶段；
在Ep≥0，ΔP≥0时，确定所述目标控制阶段为第二控制阶段；
在Ep≥0，ΔP<0时，确定所述目标控制阶段为第三控制阶段；
在Ep<0，ΔP<0时，确定所述目标控制阶段为第四控制阶段；
其中，Ep为所述实际压力误差，ΔP所述实际压力变化率。
3.根据权利要求2所述的制动缸压力控制方法，其特征在于，所述第一控制阶段对应于第一误差区间、第二误差区间和第三误差区间；
在所述目标控制阶段为所述第一控制阶段时，根据所述实际压力误差，在所述目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(-∞,-W3)时，确定所述目标误差区间为第一误差区间；
在Ep∈[-W3,W2’]时，确定所述目标误差区间为第二误差区间；
在Ep∈(W2’,0)时，确定所述目标误差区间为第三误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2’为第二预设误差阈值，W3>|W2’|；
在所述目标误差区间为第一误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP≤ΔE1时，获取预设斜率ΔE0，其中，ΔE1和ΔE0同号，若ΔP>ΔE0，输出第一充风指令，若ΔP≤ΔE0，输出第二充风指令，其中，所述第二充风指令指示的充风强度比所述第一充风指令大；
当ΔP>ΔE1时，按照第二误差区间的控制方式输出控制指令；
其中，ΔE1为第一误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第一误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000021
其中E1为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k1为第一预设参数，C为任意常数；
在所述目标误差区间为第二误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP≤ΔE2时，输出所述第一充风指令，并将α1增大Δα1；
在ΔP>ΔE2时，按照第三误差区间的控制方式输出控制指令；
其中，ΔE2为第二误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第二误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000022
其中E2为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k2为第二预设参数，k2＝tanα1，α1为∈[α10,π/2)的可变参数，初值为α10，C为任意常数；
在所述目标误差区间为第三误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在Ep≤-W1时，输出保压指令，并将W2’增加Δw1，直到W2’＝-W1；
在Ep>-W1时，若ΔP>ΔE3，输出第一排风指令；若ΔP≤ΔE3，输出保压指令；
其中，W1为死区阈值，Δw1为第一预设差值，ΔE3为第三误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第三误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000023
其中E3为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k3为第三预设参数，W4为第三预设误差阈值，C为任意常数。
4.根据权利要求2所述的制动缸压力控制方法，其特征在于，所述第二控制阶段对应于第四误差区间、第五误差区间和第六误差区间；
在所述目标控制阶段为所述第二控制阶段时，根据所述实际压力误差，在所述目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(0,W2)时，确定所述目标误差区间为第四误差区间；
在Ep∈[W2,W3]时，确定所述目标误差区间为第五误差区间；
在Ep∈(W3,+∞)时，确定所述目标误差区间为第六误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2为第四预设误差阈值，W3>W2；
在所述目标误差区间为第四误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP>ΔE4时，输出第一排风指令；
在ΔP≤ΔE4时，输出保压指令，并将W2减小Δw2，直到W2＝W1；
其中，W1为死区阈值，Δw2为第二预设差值，ΔE4为第四误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第四误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000031
其中E4为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k4为第四预设参数，W4为第三预设误差阈值，C为任意常数；
在所述目标误差区间为第五误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP≥ΔE5时，输出第一排风指令；
在ΔP<ΔE5时，输出保压指令，并将α2减小Δα2，直到ΔE5＝0；
其中，ΔE5为第五误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第五误差区间对应的预设控制曲线的斜率的方程式为ΔE5＝(Ep-W2)*tanα2，其中，α2为∈[0,α20)的可变参数，初值为α20，C为任意常数；
在所述目标误差区间为第六误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP≥ΔE6时，输出第二排风指令，并将α3减小Δα3，直到ΔE6＝0；
在ΔP<ΔE6时，输出第一排风指令，并将α3减小Δα3，直到ΔE6＝0；
其中，ΔE6为第六误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；所述第二排风指令指示的充风强度比所述第一排风指令大；第六误差区间对应的预设控制曲线的斜率的方程式为ΔE6＝(Ep-W3)*tanα3，其中，α3为∈[0,α30)的可变参数，初值为α30，C为任意常数。
5.根据权利要求2所述的制动缸压力控制方法，其特征在于，所述第三控制阶段对应于第七误差区间、第八误差区间和第九误差区间；
在所述目标控制阶段为所述第三控制阶段时，根据实际压力误差，在目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(W3,+∞)时，确定所述目标误差区间为第七误差区间；
在Ep∈[W2,W3]时，确定所述目标误差区间为第八误差区间；
在Ep∈(0,W2)时，确定所述目标误差区间为第九误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2为第四预设误差阈值，W3>W2；
在所述目标误差区间为第七误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP>ΔE7时，输出第一排风指令；
在ΔP≤ΔE7时，输出保压指令；
其中，ΔE7为第七误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第七误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000041
其中E7为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k7为第七预设参数，W5为第五预设误差阈值，C为任意常数；
第八误差区间不存在对应的预设控制曲线，在所述目标误差区间为第八误差区间时，按照预设控制方式向所述制动缸输出控制指令，包括：
输出保压指令，并将W2减小Δw2，直到W2＝W1；
其中，W1为死区阈值，Δw2为第二预设差值；
在所述目标误差区间为第九误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP>ΔE9时，输出保压指令；
在ΔP≤ΔE9时，输出第一充风指令；
其中，ΔE9为第九误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第九误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000042
其中E9为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k9为第九预设参数，k9的取值范围为[0.03,0.08]，W5为第五预设误差阈值，W5的取值范围为[60,90]，C为任意常数。
6.根据权利要求2所述的制动缸压力控制方法，其特征在于，所述第四控制阶段对应于第十误差区间、第十一误差区间和第十二误差区间；
在所述目标控制阶段为所述第四控制阶段时，根据实际压力误差，在目标控制阶段对应的多个误差区间中确定目标误差区间，包括：
在Ep∈(W2’,0)时，确定所述目标误差区间为第十误差区间；
在Ep∈[-W3,W2’]时，确定所述目标误差区间为第十一误差区间；
在Ep∈(-∞,-W3)时，确定所述目标误差区间为第十二误差区间；
其中，W3为第一预设误差阈值，W2’为第二预设误差阈值，W3>|W2’|；
在所述目标误差区间为第十误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP>ΔE9时，若Ep>-W1，则输出保压指令；若Ep≤-W1，则输出保压指令并将W2’增大Δw1，直到W2’＝-W1；
在ΔP≤ΔE9时，若ΔP>ΔE10，输出第一充风指令；若ΔP≤ΔE10，输出第二充风指令；
其中，ΔE9为第九误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率，Δw1为第一预设差值，ΔE10为第十误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；第九误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000051
其中E9为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k9为第九预设参数，W5为第五预设误差阈值，C为任意常数；第十误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000052
其中E10为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k10为第十预设参数；
在所述目标误差区间为第十一误差区间时，根据所述目标误差区间对应的预设控制曲线，向所述制动缸输出控制指令，包括：
在ΔP≥ΔE11时，输出第一充风指令；
在ΔP<ΔE11时，输出第二充风指令；
其中，ΔE11为第十一误差区间对应的预设控制曲线上与所述实际压力误差对应的位置点的斜率；所述第二充风指令指示的充风强度比所述第一充风指令大；第十一误差区间对应的预设控制曲线的方程式为
Figure FDA0003817152040000053
其中E11为该预设控制曲线上的压力误差变量，t为时间变量，k11为第十一预设参数；
第十二误差区间不存在对应的预设控制曲线，在所述目标误差区间为第十二误差区间时，按照预设控制方式向所述制动缸输出控制指令，包括：
输出第二充风指令。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制动缸压力控制方法，其特征在于，所述采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率，包括：
通过制动缸中的传感器采集制动缸当前的实际压力误差以及实际压力变化率；
所述控制指令包括第一充风指令、第二充风指令、第一排风指令、第二排风指令和保压指令；其中，第一充风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第一预设充风强度的充风；
第二充风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第二预设充风强度的充风；
第一排风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第一预设排风强度的排风；
第二排风指令用于控制电磁阀对制动缸进行第二预设排风强度的排风；
保压指令用于控制电磁阀对制动缸进行保压；
其中，所述第二预设充风强度比所述第一预设充风强度大；所述第二预设排风强度比所述第一预设排风强度大。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述制动缸压力控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述制动缸压力控制方法的步骤。
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