DD278570A1

DD278570A1 - METHOD FOR THE STRAIGHT RUN CONTROL OF RAIL VEHICLES

Info

Publication number: DD278570A1
Application number: DD32392388A
Authority: DD
Inventors: Frank Palis
Original assignee: Univ Magdeburg Tech
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-05-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen, insbesondere fuer Brueckenkrane, bei denen beide Fuehrungsraeder mit separaten, nach dem Kaskadenprinzip aufgebauten, drehzahl- bzw. lagegeregelten Elektroantrieben ausgeruestet sind. Das erfindungsgemaesse Verfahren zur Geradlaufregelung ist dadurch gekennzeichnet, dass die den Schraeglauf verursachende Stoergroesse aus Messwerten fuer den seitlichen Abstand zweier definierter Punkte in der Laengskontur des Schienenfahrzeugs zu einer definierten Bezugslinie mit Hilfe eines Stoergroessenbeobachters bestimmt wird und dass die im ersten Schritt ermittelte Stoergroesse entweder beiden Elektroantrieben mit unterschiedlichem Vorzeichen oder einem der beiden Elektroantriebe schraeglaufkompensierend aufgeschaltet wird.The invention relates to a method for straight-line control of rail vehicles, in particular for bridge cranes, in which both Fuehrungsraeder are equipped with separate, constructed according to the cascade principle, speed or position controlled electric drives. The method according to the invention for trailing-edge control is characterized in that the disturbance causing the slip is determined from measured values for the lateral distance between two defined points in the longitudinal contour of the rail vehicle to a defined reference line with the aid of a collision observer and that the interference severity determined in the first step either either electric drives with a different sign or one of the two electric drives is switched schraeglaufkompensierend.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Brückenkranen, bei deribn beide Führungsräder mit separaten, nach dem Kaskadenprinzip aufgebauten, drehzahl- bzw. lagegeregelten Elektroantrieben ausgerüstet sind und die zur Schräglaufkorrektur eine nach dem Kaskadenprinzip arbeitende überlagerte Geradlauf- und Versatzregelung aufweisen.The invention relates to a method for tracking control of rail vehicles, in particular bridge cranes, both deribn guide wheels are equipped with separate, constructed according to the cascade principle, speed or position-controlled electric drives and have the skew correction working on the cascade principle superimposed Geradlauf- and offset control.

Characteristic of the known state of the art

Es sind Geradlaufeinrichiungen für Brückenkrane bekannt, die eine Korrektur der Schiefstellung von Kranbrücken zur Fahrbahn dadurch erzwingen, daß die Einzelantriebe der Führungsräder beider Kranbahnseiten eine der Schiefstellung entgegenwirkende Drehzahldifferenz aufprägen. Einrichtungen zum Messen und Steuern bzw. Regeln des Geradlaufes von Brückenkranen sind beispielsw 3ise in den Patentschriften DE-OS 2835688; 2631 965 und 2004735 sowie in der GB-PS 2112548 beschrieben. Die hier aufgezeigten Lösungen beschränken sich auf Einrichtungen zum Messen des Schräglaufes und auf die Möglichkeit einer Schräglaufkorrektur durch das Aufprägen von Drehzahldifferenzen. Dabei werden zur Erfassung des Schräglaufes Einrichtungen vorgeschlagen, die sich durch aufwendige Herstellung und Montage auszeichnen und aufgrund ihres oft komplizierten Aufbaus eine hohe Störanfälligkeit erwarten lassen.There are Geradlaufeinrichiungen for bridge cranes known that enforce a correction of the misalignment of crane bridges to the roadway in that the individual drives of the guide wheels of both sides of the crane runway impose a skewing counteracting speed difference. Devices for measuring and controlling or regulating the straight running of overhead cranes are beispielsw 3ise in the patent DE-OS 2835688; 2631 965 and 2004735 as well as in GB-PS 2112548. The solutions shown here are limited to facilities for measuring the skew and the possibility of skew correction by imposing speed differences. In this case, devices are proposed for detecting the skew, which are characterized by complex production and assembly and due to their often complicated structure can expect a high susceptibility.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen zu schaffen, das bei geringem Realisierungsaufwand eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet.The aim of the invention is to provide a method for the straight-line control of rail vehicles, which ensures high reliability with low implementation costs.

Explanation of the essence of the invention

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen zu entwickeln, das mit wenigen einfachen Baugruppen realisierbar ist und eine sichere Einhaltung des Geradlaufes gewährleistet.The object is to develop a method for the straight-line control of rail vehicles, which can be realized with a few simple modules and ensures safe compliance with the straight-line.

Erfindungsgemäß weist das beanspruchte Verfahren zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Brückenkranen, bei denen beide Führungsräder mit separaten, nach dem Kaskadenprinzip aufgebauten, drehzahl- bzw. lagegerechten Elektroantrieben ausgerüstet sind und die zur Schräglaufkorrektur eine nach dem Kaskadenprinzip arbeitende überlagerte Geradlauf- und Versatzregelung aufweisen, folgende Verfahrensschritte auf:According to the claimed method for the straight-line control of rail vehicles, in particular bridge cranes, in which both guide wheels are equipped with separate, constructed according to the cascade principle, speed or position suitable electric drives and have the skew correction a working according to the cascade principle superposed Geradlauf- and offset control, the following process steps:

Die den Schräglauf verursachende Störgröße wird aus Meßwerten für den seitlichen Abstand zweier definierter Punkte in der Längskontur des Schienenfahrzeugs zu einer defini -ten Bezugslinie mit Hilfe eines Störgrößenbeobachters bestimmt.The disturbance variable which causes the skew is determined from measured values for the lateral distance between two defined points in the longitudinal contour of the rail vehicle to form a definite reference line with the aid of a disturbance variable observer.

Die im ersten Schritt ermittelte Störgröße wird entweder beiden Elektroantrieben mit unterschiedlichem Vorzeichen oder einem der beiden Elektroantriebe schräg'aufkompensierend aufgeschaltet.The determined in the first step disturbance is switched either oblique Aufaufensens either two electric drives with different signs or one of the two electric drives.

In einer vorteilhaften Realisierungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als Meßwerte zur Störgrößenbestimmung jeweils der seitliche Abstand der vorderen und der hinteren Kante des Schienenfahrzeuges von der Schiene erfaßt.In an advantageous realization variant of the method according to the invention, the lateral spacing of the front and rear edges of the rail vehicle from the rail are respectively detected as measured values for disturbance variable determination.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen soll nachfolgend an zwei Aujführungsbeispielen näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe operation of the method according to the invention for the straight-line control of rail vehicles will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments. The accompanying drawings show in

Fig. 1: das Prinzipschaltbildung einer Geradlaufeirnichtung für Schienenfahrzeuge mit zwei drehzahlgeregelten Antrieben und Fig. 2: das Prinzipschaltbild einer Geradlaufeinrichtung für Schienenfahrzeuge mit zwei lagegeregelten Antrieben,1: the principle circuit formation of a Geradlaufeirnichtung for rail vehicles with two speed-controlled drives and Fig. 2: the block diagram of a Geradlaufeinrichtung for rail vehicles with two position-controlled drives,

mit denen das erfindungsgemäße Verfahren zur Geradlaufregelung von Schienenfahrzeugen an einem Brückenkran realisiertwith which the inventive method for tracking control of rail vehicles realized on a bridge crane

In beiden Fällen werden die Führungsräder auf den beiden Seiten der Kranbrücke über zwei separate drehzahlgeregelte Antriebe 1 und 2 angetrieben.In both cases, the guide wheels are driven on both sides of the crane bridge via two separate speed-controlled drives 1 and 2.

Bei der Geradlaufregelung mit Drehzahlregelung nach Fig. 1 werden beide Drehzahlregeleinrichtungen von einem gemeinsamen Drehzahlsollwert ü)s geführt. Beiden Drehzahlregelkreisen ist mit unterschiedlichem Vorzeichen ein gemeinsamer Versatzregelkreis mit unterlagerter Geradlaufregelung mit Regeleinrichtungen Geradlaufregler 3 und Versatzreglsr 4 überlagert.In the case of the straight-line control with speed control according to FIG. 1, both speed control devices are guided by a common speed setpoint value ü) s. Both speed control loops is superimposed with different signs a common offset control loop with lower-level straight-line control with control devices straight-line controller 3 and 4 Versatzreglsr.

Der Schräglaufwinkel Alpha wird über Abstandsmeßwerte χ 1, χ 2, aus dem Schrägstand der Brücke mit einem Verstärker 5 nach der BeziehungThe slip angle alpha is determined by distance measurements χ 1, χ 2, from the slant of the bridge with an amplifier 5 according to the relationship

sin Alpha = (x1 - x2)/c etwa = Alphasin Alpha = (x1 - x2) / c = alpha

ermittelt. Dabei ist c die Länge des Schienenfahrzeuges. Die Abstandsmeßwerte χ 1 und x2 werden mit inkremontalen Näherungsgebern erfaßt.determined. Where c is the length of the rail vehicle. The distance measurements χ 1 and x2 are recorded with incremental proximity sensors.

Gleichzeitig ermittelt ein Beobachterregler 6 aus dem Schräglaufwinkel Alpha und der Drehzahldifferenz Δω die translatorische Ges_#cnwindigkeitsdifferenz Δν beider Fahrzeugseiten. Die im Beobachtungsregler 6 rekonstruierte Geschwindigkeitsdifferenz Δν wird entweder beiden Drehzahlregelkreisen je zur Hälfte oder einem der beiden Drehzahlregelkreise störgrößenkompensierend mit unterschiedenem Vorzeichen als Drehzahlkorrekturwert aufgeschaltet.At the same time, an observer controller 6 from the slip angle alpha and the difference in rotational speed Δω determines the translatory Ges _# cnwindigkeitsdifferenz Δν both sides of the vehicle. The speed difference .DELTA.ν reconstructed in the observation controller 6 is applied to both speed control loops in each case in half or one of the two speed control loops interference compensating with different signs as the speed correction value.

Fig. 2 zeigt die Realisierung der Geradlaufregelung mit zwei positionsgeregelten Antrieben 1 und 2. Die gemeinsame Positionierregeleinrichtung 8 wird von einem gemeinsamen Wegsollwert ss geführt, dem der Positionsmittelwert (si + s2)/2 im Sinne einer Folgeregelung folgt.2 shows the realization of the straight-line control with two position-controlled drives 1 and 2. The common positioning control device 8 is guided by a common path setpoint ss, which is followed by the position mean value (si + s2) / 2 in the sense of a following control.

Den inneren Drehzahlregelkreisen ist die bereits beschriebene Geradlaufregelung überlagert.The inner speed control circuits are superimposed on the already described straight-line control.

In den Zeichnungen sind weiterhin Integratoren 8 und 9, ein weiterer Verstärker 10 mit einer Verstärkung von 0,5 sowie inkrementale Geber 11,12 dargestellt.In the drawings further integrators 8 and 9, a further amplifier 10 with a gain of 0.5 and incremental encoders 11,12 are shown.

Die beanspruchte Geradlaufregelung für Schienenfahrzeuge besitzt neben ihrer ainfachen Realisierbarkeit den weiteren Vorteil der geringen Störanfälligkeit.The claimed straight-line control for rail vehicles has, in addition to their ease of realization, the further advantage of the low susceptibility to interference.

Sie erfordert nur sehr geringen schaltungstechnischen Aufwand und garantiert r. it ihrer diskreten Arbeitsweise eine hohe Funktionssicherheit.It requires very little circuit complexity and guarantees r. it discrete operation high reliability.

Claims

1. A method for the straight-line control of rail vehicles, especially bridge cranes, where both guide wheels are equipped with separate, constructed according to the cascade principle, speed or position controlled electric drives and the skew correction have a working on the cascade principle superimposed straight-line and offset control, characterized in that the disturbance causing the skew is determined from measured values for the lateral distance between two defined points in the longitudinal contour of the rail vehicle to a defined reference line with the aid of a disturbance observer and that the disturbance determined in the first step is either two electric drives with different signs or one of the two electric drives skew compensating end is switched off.

2. The method according to claim 1, characterized in that a ' ⁽ s measured values for Störgrößenbestimmung in each case the lateral distance of the front and the rear edge of the rail vehicle are detected by the rail.