CN115257868B - 一种黏着控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种黏着控制方法,包括:对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度;根据第一轮周速度,进行速度通道故障确定;当存在速度通道故障时,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度;根据第二轮周速度,计算列车参考速度并计算黏着控制判断参数;当黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号;根据黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力;当黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,根据预设第二数量段第二步长输出第二控制力,直到第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号。
Description
技术领域
本发明涉及轨道列车控制技术领域,尤其涉及一种黏着控制方法及系统。
背景技术
动车组运行速度高,剩余加速度余量小,线路露天架设,雨、雪天轮轨间可用黏着降低,系统黏着利用不足,导致牵引不能达到目标速度,制动距离增长,影响列车正常运营,甚至造成晚点。因此,动车组对黏着控制提出了更高的要求。
目前工程化应用的方法有黏着斜率法、组合校正法等,但是两种方法均存在不足。黏着斜率法需在电机转矩上叠加一定频率和幅值的正弦测相信号,存在一定转矩脉动。转速信号也存在噪声,计算相位时存在一定误差,对准确控制也有一定影响。组合校正法存在黏着控制误动作甚至失效,系统鲁棒性较差、控制不够精细化、力损失较多,黏着利用不足等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷,提供一种黏着控制方法,该方法可以及时识别速度故障并进行处理,克服了黏着控制误触发的问题,提高了黏着利用和系统鲁棒性。
为实现上述目的,本发明第一方面提供一种黏着控制方法,所述黏着控制方法包括:
对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度;
根据所述第一轮周速度,进行速度通道故障确定;当存在速度通道故障时,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度;根据所述第二轮周速度,计算列车参考速度;
根据所述列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数;当所述黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,确定轮对发生空转/滑行,并记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号;
根据所述黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,计算第一步长和第二步长;按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力;
当所述黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,根据预设第二数量段第二步长输出第二控制力,直到所述第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号。
优选的,所述对获取的黏着控制输入速度进行处理之前,还包括:
根据预置的速度等级,采用预设的方法采集速度信息;
对所述速度信息进行处理,生成黏着控制输入速度。
优选的,第一轮周速度包括:第一动轴第一通道对应的轮周速度、第一动轴第二通道对应的轮周速度、第二动轴对应的轮周速度和拖轴对应的轮周速度。
进一步优选的,所述根据所述第一轮周速度,进行速度通道故障确定,具体包括:
将第一动轴第一通道对应的轮周速度与上一次获取的第一动轴第一通道对应的轮周速度进行比较,当两者之间的差值不小于预设的第一阈值并持续预设的第一时长时,判定所述第一动轴第一通道发生速度跳变故障;或,
当列车未发生滑行第一动轴第一通道对应的轮周速度为0,但是第二动轴未发生空转,第二动轴轮对应的轮周速度超过不小于预设的第二阈值并持续预设的第二时长时,判定第一动轴第一通道发生速度持续为0故障。
优选的,所述根据所述第二轮周速度,计算列车参考速度,具体包括:
将所述第二轮周速度进行低通滤波处理;
根据列车的控制模式,对所述第二轮周速度进行筛选;当所述列车的控制模式为牵引模式时,取第二轮周速度中的最小值;当列车的控制模式为制动模式时,取第二轮周速度中的最大值。
优选的,所述黏着控制判断参数包括速度差、加速度和加速度差值冲击率;所述根据所述列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数,具体包括:
根据第一/第二动轴的速度和所述列车参考速度,确定速度差;
根据所述第一/第二的动轴速度,确定所述加速度;
根据所述加速度和理论加速度,确定加速度差值冲击率。
进一步优选的,所述预设的第一条件具体包括:速度差大于预设的速度差阈值且加速度大于0;或加速度大于预设的加速度阈值;或加速度差值冲击率大于预设的加速度差值冲击率阈值;
所述预设的第二条件具体包括:速度差不大于预设的速度差阈值且加速度不大于预设的加速度阈值且加速度差值冲击率不大于预设的加速度差值冲击率阈值。
进一步优选的,所述按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力之后,还包括:
实时判断所述黏着控制判断参数是否满足预设的第三条件;
所述预设的第三条件具体包括:速度差大于预设的速度差阈值且加速度小于-0.1;且加速度差值冲击率不大于预设的加速度差值冲击率阈值。
本发明第二方面,提供一种黏着控制系统,所述黏着控制系统包括:
轮周速度生成模块,用于对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度;
列车参考速度计算模块,用于根据所述第一轮周速度,进行速度通道故障确定;当存在速度通道故障时,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度;根据所述第二轮周速度,计算列车参考速度;
黏着控制判断参数计算模块,根据所述列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数;
黏着控制确定模块,用于当所述黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,确定轮对发生空转/滑行,并记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号;
步长计算模块,用于根据所述黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,计算第一步长和第二步长;
控制力输出模块,用于按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力;
所述控制力输出模块,当所述黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,还用于根据预设第二数量段第二步长输出第二控制力,直到所述第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号。
本发明第三方面,提供一种存储介质,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,实现如第一方面任一项所述的黏着控制方法。
本发明实施例提供的一种黏着控制方法,该方法根据获取的黏着控制输入速度,生成轮周速度,再根据轮周速度进行速度通道故障确定,当存在速度通道故障时,采用无故障速度通道进行替换;根据无故障轮周速度计算列车参考速度,确保了列车参考速度计算的准确性,增强系统的鲁棒性;然后再根据列车参考速度、无故障轮周速度计算黏着控制判断参数,最后根据黏着控制判断参数进行一系列的黏着控制操作,避免了黏着控制的误触发,同时可以及时识别空转/滑行,黏着控制过程,根据每个黏着调节周期初始时刻输出的控制力,实时计算卸力、升力步长,力调节更加精细化、降低了力损失,提高了黏着利用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的黏着控制方法流程图;
图2为本发明实施例提供的速度采集过程示意图;
图3为本发明实施例提供的第一动轴第一通道的速度信息处理示意图;
图4为本发明实施例提供的速度通道故障判断过程示意图;
图5为本发明实施例提供的列车参考速度生成过程示意图;
图6为本发明实施例提供的黏着控制判断参数生成过程示意图;
图7为本发明实施例提供的单个黏着控制周期示意图;
图8为本发明实施例提供的黏着控制整个调节过程控制力输出过程示意图;
图9为本发明实施例提供的黏着控制系统模块结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明实施例提供的一种黏着控制方法,应用于动车组黏着控制过程中,可以提高黏着利用。
图1为本发明实施例提供的黏着控制方法流程图,下面结合图1,以列车在牵引加速过程中,当轮轨间黏着破坏时为例,对本发明的技术方案以具体实施例进行说明。
本发明实施例提供的一种黏着控制方法,主要包括以下步骤:
步骤110,对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度。
具体的,动车组的传动方式通常采用架控模式,每台功率模块并联两台牵引电机。两台电机分别安装于转向架的两根车轴上。因此,转向架上与牵引电机相连、有动力的车轴为动轴,为方便技术方案的描述,本例中称为第一动轴和第二动轴。不与牵引电机相连,无动力的车轴则为拖轴。
在执行步骤110之前,该方法还包括:
S101,根据预置的速度等级,采用预设的方法采集速度信息。
具体的,动车组牵引电机的速度传感器测速齿盘齿数较少,预设的方法具体可以采用T法,即通过测量速度脉冲信号两个上升沿时长确定转速。转速的计算公式如下:
其中,n为转速,P为速传齿盘齿数,Tp为两个速度脉冲上升沿时长,Ts为速度脉冲采样周期,l为周期个数。
由于采样周期Ts不可能无限小,实际脉冲时长l·Ts≤Tp≤(l+1)·Ts,因此,会存在一个采样周期Ts的误差。
当速度升高时,两个速度脉冲上升沿时长Tp减小,包含的采样周期个数l减少,相对误差δ增加。
速度传感器有多个通道,通过多个通道的速度传感器信号获取正确的速度信息(如速度值、速度方向)。
在本例中,第一动轴的速度通过采集两个通道的速度传感器信号获取,该速度包括速度值和速度方向。第二动轴/拖轴的速度通过采集一个通道的速度传感器信号获取,由于只有一个速度通道,因此,该速度只有速度值。在本例中,涉及的第一动轴的速度、第二动轴的速度及拖轴的速度均指的是速度值。
其中,第一动轴的两个速度通道用第一通道和第二通道表示,第一动轴第一通道和第一动轴第二通道采集的均是第一动轴速度。
在采集动轴及拖轴速度时,为兼顾采样速度及误差,如图2中所示,本申请预先设置了速度等级,依据预置的速度等级选择不同的脉冲间隔进行采样。即在低速段测量相邻两个脉冲上升沿时长T1,中速段测量相邻三个脉冲上升沿时长T2,高速段测量四个脉冲上升沿时长T3。这样,在不影响采样速度的前提下,采样误差得到有效降低,提高了采样精度。
S102,对速度信息进行处理,生成黏着控制输入速度。
具体的,黏着控制周期一般为速度采样周期的N倍。而速度信号容易受到干扰,偶尔会出现异常数据。因此,要对一个黏着控制周期内采集的速度信息进行处理,得到一个比较准确的黏着控制输入速度,从而降低速度干扰对牵引控制系统的影响。黏着控制输入速度可以理解为对速度信号处理之后得到的比较准确的动轴速度和拖轴速度。
在一个具体的例子中,假设一个黏着控制周期采集M个速度信息按照大小进行排序,剔除最大值和最小值,选取中间M-2个速度信息的平均值作为黏着控制输入速度。如图3中示出了第一动轴第一通道的速度信息处理过程。
在得到黏着控制输入速度之后,将其换算为轮周速度,轮周速度可以理解为车轮的外径速度,其计算公式如下:
vi=0.06·π·Di·ni/g
其中,vi为轮周速度,单位km/h,Di为轮径,单位mm,ni为转速,单位为rpm,g为齿轮传动比。
可以理解的是,在本例中,轮周速度具体包括:第一动轴第一通道对应的轮周速度、第一动轴第二通道对应的轮周速度、第二动轴对应的轮周速度和拖轴对应的轮周速度。轮周速度在本例中被划分为第一轮周速度和第二轮周速度。其中,第一轮周速度可以理解为有可能具有速度通道故障的轮周速度,第二轮周速度,可以理解为无速度通道故障的轮周速度,详见后续的描述。所以第一、第二并不表示先后顺序,只是为了进行区分,更加清楚地理解本申请的技术方案。并且,无论第一轮周速度还是第二轮周速度均包括四个速度通道对应的轮周速度。
步骤120,根据第一轮周速度,进行速度通道故障确定。
具体的,速度通道故障具体可以包括速度跳变故障和速度持续为0故障。
进一步具体的,将第一动轴第一通道对应的轮周速度与上一次获取的第一动轴第一通道对应的轮周速度进行比较,当两者之间的差值不小于预设的第一阈值并持续预设的第一时长时,判定所述第一动轴第一通道发生速度跳变故障。
当列车未发生滑行第一动轴第一通道对应的轮周速度为0,但是第二动轴未发生空转,第二动轴轮对应的轮周速度不小于预设的第二阈值并持续预设的第二时长时,判定第一动轴第一通道发生速度持续为0故障。
在一个具体的例子中,如图4中,以预设的第一阈值为10km/h,预设的第一时间为0.3s。预设的第二阈值为5km/h,预设的第二时间为0.1s为例,示出了第一动轴第一通道发生速度故障的过程。需要说明的是,图4中示出的上一次获取的第一动轴第一通道对应的轮周速度,指的是经过一个黏着控制周期之后,采集的第一动轴第一通道对应的轮周速度,也就是进行步长限制后的轮周速度,步长限制的过程详见后面的描述。
需要说明的是,其他速度通道的计算方法类似,再此不再赘述。
当存在速度通道故障时,执行步骤130~190,当不存在速度通道故障时,直接执行步骤140~190,只是根据第一轮周速度进行相应的计算。需要说明的是,在不存在速度通道故障时,第一动轴的轮周速度,只要取第一通道对应的轮周速度即可。也就是说,根据第一轮周速度进行的计算,只包括三个,即第一动轴第一通道对应的轮周速度、第二动轴对应的轮周速度和拖轴对应的轮周速度。
步骤130,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度。
具体的,当第一动轴第一通道和/或第二动轴发生速度通道故障时,采用第一动轴第二通道对应的轮周速度进行替换处理,作为故障通道新的轮周速度。
当第一动轴第二通道和/或第二动轴发生速度通道故障时,采用第一动轴第一通道对应的轮周速度进行替换处理,作为故障通道新的轮周速度。
当第一动轴第一通道和第一动轴第二通道均发生速度通道故障时,采用第二动轴对应的轮周速度进行替换处理,作为故障通道新的轮周速度。
当第一动轴第一通道、第一动轴第二通道和第二动轴均发生速度故障时,输出黏着控制退出信号。
当拖轴通道发生速度故障时,采用第一动轴第一通道或第一动轴第二通道或第二动轴对应的轮周速度进行替换处理,作为新的拖轴速度。为了更加清楚地说明上述方案,将动轴以及拖轴之间的速度通道替换进行表格绘制,如表1、2中所示,其中第一动轴第一通道用编号1表示,第一动轴第二通道用编号2表示,第二动轴用编号3表示,拖轴用编号4表示。
表1动轴速度通道替换原则
表2拖轴速度通道替换原则
步骤140,根据第二轮周速度,计算列车参考速度。
具体的,首先,对第二轮周速度进行低通滤波处理。
其次,根据列车的控制模式,对第二轮周速度进行筛选。
具体的,当列车的控制模式为牵引模式时,取第二轮周速度中的最小值;当列车的控制模式为制动模式时,取第二轮周速度中的最大值。
需要说明的是,由于制动模式下,拖轴也可以施加机械制动,导致拖轴不能正常反应列车速度,因此,还要对筛选后的轮周速度进行步长限制,尽可能还原真实的列车参考速度。在一个可选的方案中,步长限制可以依据列车参考速度触发黏着控制时刻的加速度以及列车设计时的理论加速度确定,优选两者中绝对值较小的进行步长限制。
图5为本发明实施例提供的列车参考速度生成过程示意图。其中,LPF代表低通滤波器;Vn1代表第一动轴对应的轮周速度;Vn2代表第二动轴对应的轮周速度;VT代表拖轴对应的轮周速度;Vref代表列车参考速度;aref_lock代表列车参考速度触发黏着控制时刻的加速度,adesign代表列车设计时的理论加速度。
步骤150,根据列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数。
具体的,黏着控制判断参数包括速度差、加速度和加速度差值冲击率。黏着控制判断参数具体的计算如下:
根据第一/第二动轴的速度和列车参考速度,确定速度差。在黏着处于临界条件时,速度会缓慢增大,加速度、加速度差值冲击率等条件无法检测到空转/滑行。然而速度差的获取可以检测出列车的缓慢空转,具有较强的可信度。
根据第一/第二动轴的速度,确定加速度。加速度为第一动轴的速度以及第二动轴的速度分别对时间的微分值,加速度只与该轴有关,与其他的轴无关。比如,第一动轴的加速度只与第一动轴有关,与第二动轴无关。当轮对发生空转时,动轴的速度突然增大,加速值也必然会增大。
根据加速度和理论加速度,确定加速度差值冲击率。加速度差值冲击率是将加速度和理论加速度之间的做差后进行微分。当轮对发生空转时,加速度增大,加速度差值冲击率增大,也可反应动轴的空转情况。因此,采用加速度差值冲击率作为黏着控制判断参数避免了误触发黏着控制的同时,可及时识别空转/滑行。
步骤160,当黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,确定轮对发生空转/滑行,并记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号。
具体的,当黏着控制判断参数满足预设的第一条件后黏着控制信号置1,当实际输出的控制力等于预设的目标力后黏着控制信号置0。
预设的第一条件指的是:速度差大于预设的速度差阈值且加速度大于0;或加速度大于预设的加速度阈值;或加速度差值冲击率大于预设的加速度差值冲击率阈值。
其中,预设速度差阈值Δvth_t依据列车参考速度确定。Δvth_t=k2·vref+Δvth_ini,k2根据实际情况取值范围可以为0.01~0.05,优选0.03,Δvth_ini为速度差初始阈值,取值范围可以为2~4,优选3。
预设的加速度阈值ath_t依据列车设计时的理论加速度而定。ath_t=k1·adesign,k1根据实际情况而定。示例而非限定,k1的取值范围可以为1.3~1.6,优选1.4。
预设的加速度差值冲击率阈值jth_TB_t取值范围具体为:牵引模式:2~3,优选2.5;制动模式:-3~-2,优选-2.5。图6为黏着控制判断参数生成过程示意图,列车参考速度Vref经过低通滤波LPF后生成列车参考速度滤波值Vref_fil,动轴速度Vn经过低通滤波后生成动轴速度滤波值Vn_fil。Vn_fil与Vref_fil做差后生成速度差ΔVn。Vref_fil、Vn_fil经过带通滤波BPF后生成列车参考速度加速度aref、加速度an。牵引模式时,an与理论牵引加速度adesign_T做差后只取正部分,再经过带通滤波后生成牵引加速度差值冲击率JTn;制动模式时,an与理论制动减速度adesign_B做差后只取负部分,再经过带通滤波后生成制动加速度差值冲击率JBn。
其中,加速度以及加速度差值冲击率提取采用带通滤波器的方式,可以减小速度噪声对提取值的影响。
如图7中所示,以第一动轴为例,示出了单个黏着控制周期内、速度差、加速度、加速度差值冲击率以及输出的控制力之间的关系。
步骤170,根据黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,计算第一步长和第二步长。
具体的,以轮对空转/滑行发生时刻的输出力值为基准,计算该黏着控制周期的第一步长和第二步长。
第一步长可以理解为卸力步长或降力步长。
ηdi=λdi·Flock,ηdi表示卸力步长,λdi表示卸力系数,Flock表示轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,λd1>λd2>……>λd10。ηui=λui·Flock,ηui表示升力步长,λui表示升力系数,Flock表示轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,λu1>λu2>……>λu10。因此,无论是卸力还是升力均是由快到慢,即步长由大到小执行。
步骤180,按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力。
为了使得力的调节更加精细化,降低力损失,提高黏着利用。预设第一数量段,优选为10段。也就是说分10段即按照卸力步长ηd1、ηd2……ηd10执行卸力过程。在一个具体的例子中,卸力系数具体可以为λdi=3、2.5、2、1.5、1、0.8、0.6、0.4、0.25、0.1。
由于轮轨间黏着已经破坏,在卸力初期,动轴速度仍在继续增大,作为优选方案,在力下降过程中,为防止过度卸力,还要对黏着控制判断参数进行实时判断,当黏着控制判断参数满足预设的第三条件时,此时,黏着已经恢复到安全区域,因此,保持第一控制力不变,将最后一个卸力步长即第十段卸力步长减小至0。
其中,预设的第三条件具体包括:速度差大于预设的速度差阈值且加速度小于-0.1;且加速度差值冲击率不大于预设的加速度差值冲击率。
此时,ath_r=0.95·ath_t,jth_TB_r=0.95·jth_TB_t,Δvth_r=0.95·Δvth_t。
步骤190,当黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,根据预设第二数量段的第二步长输出第二控制力,直到第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号。
具体的,预设第二数量段优选为10段。示例而非限定,升力系数λui=3、2.5、2、1.5、1、0.8、0.6、0.3、0.15、0.05。
预设的第二条件具体包括:速度差不大于预设的速度差阈值且加速度不大于预设的加速度阈值且加速度差值冲击率不大于预设的加速度差值冲击率。
也就是当黏着控制参数满足预设的第二条件时,进行升力,如图7和图8中所示,在此过程中,如果再次触发黏着控制时,重新返回执行步骤150~180。
由于最后一个升力步长比较小,在本例中为0.05·Flock。当由一个较差的轮轨黏着环境到较好的环境后,力在最后时刻恢复到预设的目标力可能需要较长时间。因此,作为优选方案,当最后一个步长持续预设的时长后,增大升力步长,在本例中为0.6·Flock,使得实际输出的控制力快速达到预设的目标力,如图8中所示。预设的时长,优选5s。
本发明实施例提供的一种黏着控制方法,该方法根据获取的黏着控制输入速度,生成轮周速度,再根据轮周速度进行速度通道故障确定,当存在速度通道故障时,采用无故障速度通道进行替换;根据无故障轮周速度计算列车参考速度,确保了列车参考速度计算的准确性,增强系统的鲁棒性;然后再根据列车参考速度、无故障轮周速度计算黏着控制判断参数,最后根据黏着控制判断参数进行一系列的黏着控制操作,避免了黏着控制的误触发,同时可以及时识别空转/滑行,黏着控制过程,根据每个黏着调节周期初始时刻输出的控制力实时计算卸力、升力步长,力调节更加精细化、降低了力损失,提高了黏着利用。
实施例二
如图9所示,本发明实施例二提供了一种黏着控制系统,包括:
轮周速度生成模块10,用于对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度;
列车参考速度计算模块20,用于根据第一轮周速度,进行速度通道故障确定;当存在速度通道故障时,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度;根据第二轮周速度,计算列车参考速度;
黏着控制判断参数计算模块30,根据列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数;
黏着控制确定模块40,用于当黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,确定轮对发生空转/滑行,并记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号;
步长计算模块50,用于根据黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,计算第一步长和第二步长;
控制力输出模块60,用于按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力;
控制力输出模块60,当黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,还用于根据预设第二数量段第二步长输出第二控制力,直到第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号。
实施例三
本发明实施例三提供了一种存储介质,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,实现如实施例一任一项所述的黏着控制方法。
专业人员应该还可以进一步意识到,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、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM动力系统控制方法、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种黏着控制方法,其特征在于,所述黏着控制方法包括:
对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度;所述第一轮周速度包括:第一动轴第一通道对应的轮周速度、第一动轴第二通道对应的轮周速度、第二动轴对应的轮周速度和拖轴对应的轮周速度;
根据所述第一轮周速度,进行速度通道故障确定;当存在速度通道故障时,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度;根据所述第二轮周速度,计算列车参考速度;
根据所述列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数;当所述黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,确定轮对发生空转/滑行,并记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号;
根据所述黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,计算第一步长和第二步长;按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力;
当所述黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,根据预设第二数量段第二步长输出第二控制力,直到所述第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号;
其中,所述根据所述第一轮周速度,进行速度通道故障确定,具体包括:
将第一动轴第一通道对应的轮周速度与上一次获取的第一动轴第一通道对应的轮周速度进行比较,当两者之间的差值不小于预设的第一阈值并持续预设的第一时长时,判定所述第一动轴第一通道发生速度跳变故障;或,
当列车未发生滑行第一动轴第一通道对应的轮周速度为0,但是第二动轴未发生空转,第二动轴轮对应的轮周速度超过不小于预设的第二阈值并持续预设的第二时长时,判定第一动轴第一通道发生速度持续为0故障。
2.根据权利要求1所述的黏着控制方法,其特征在于,所述对获取的黏着控制输入速度进行处理之前,还包括:
根据预置的速度等级,采用预设的方法采集速度信息;
对所述速度信息进行处理,生成黏着控制输入速度。
3.根据权利要求1所述的黏着控制方法,其特征在于,所述根据所述第二轮周速度,计算列车参考速度,具体包括:
将所述第二轮周速度进行低通滤波处理;
根据列车的控制模式,对所述第二轮周速度进行筛选;当所述列车的控制模式为牵引模式时,取第二轮周速度中的最小值;当列车的控制模式为制动模式时,取第二轮周速度中的最大值。
4.根据权利要求1所述的黏着控制方法,其特征在于,所述黏着控制判断参数包括速度差、加速度和加速度差值冲击率;所述根据所述列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数,具体包括:
根据第一/第二动轴的速度和所述列车参考速度,确定速度差;
根据所述第一/第二动轴的速度,确定所述加速度;
根据所述加速度和理论加速度,确定加速度差值冲击率。
5.根据权利要求4所述的黏着控制方法,其特征在于,所述预设的第一条件具体包括:速度差大于预设的速度差阈值且加速度大于0;或加速度大于预设的加速度阈值;或加速度差值冲击率大于预设的加速度差值冲击率阈值;
所述预设的第二条件具体包括:速度差不大于预设的速度差阈值且加速度不大于预设的加速度阈值且加速度差值冲击率不大于预设的加速度差值冲击率阈值。
6.根据权利要求4所述的黏着控制方法,其特征在于,所述按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力之后,还包括:
实时判断所述黏着控制判断参数是否满足预设的第三条件;
所述预设的第三条件具体包括:速度差大于预设的速度差阈值且加速度小于-0.1;且加速度差值冲击率不大于预设的加速度差值冲击率阈值。
7.一种黏着控制系统,其特征在于,所述黏着控制系统包括:
轮周速度生成模块,用于对获取的黏着控制输入速度进行处理,生成第一轮周速度;所述第一轮周速度包括:第一动轴第一通道对应的轮周速度、第一动轴第二通道对应的轮周速度、第二动轴对应的轮周速度和拖轴对应的轮周速度;
列车参考速度计算模块,用于根据所述第一轮周速度,进行速度通道故障确定;当存在速度通道故障时,根据预设的速度通道替换原则生成第二轮周速度;根据所述第二轮周速度,计算列车参考速度;
黏着控制判断参数计算模块,用于根据所述列车参考速度、第二轮周速度计算黏着控制判断参数;
黏着控制确定模块,用于当所述黏着控制判断参数满足预设的第一条件时,确定轮对发生空转/滑行,并记录轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,输出黏着控制信号;
步长计算模块,用于根据所述黏着控制信号和轮对空转/滑行发生时刻的输出力值,计算第一步长和第二步长;
控制力输出模块,用于按照预设第一数量段第一步长输出第一控制力;
所述控制力输出模块,当所述黏着控制判断参数满足预设的第二条件时,还用于根据预设第二数量段第二步长输出第二控制力,直到所述第二控制力等于预设的目标力时,输出黏着控制退出信号;
所述列车参考速度计算模块,具体用于:
将第一动轴第一通道对应的轮周速度与上一次获取的第一动轴第一通道对应的轮周速度进行比较,当两者之间的差值不小于预设的第一阈值并持续预设的第一时长时,判定所述第一动轴第一通道发生速度跳变故障;或,
当列车未发生滑行第一动轴第一通道对应的轮周速度为0,但是第二动轴未发生空转,第二动轴轮对应的轮周速度超过不小于预设的第二阈值并持续预设的第二时长时,判定第一动轴第一通道发生速度持续为0故障。
8.一种存储介质,其特征在于,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,实现如权利要求1~6任一项所述的黏着控制方法。
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