DE2127047A1

DE2127047A1 - Verfahren zur dynamischen Entkopplung eines schienengebundenen Fahrzeuges von seinen Schienen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2127047A1
Application number: DE19712127047
Authority: DE
Inventors: Eveline Dipl.-Math. 8011 Oberpframmern; Klamka Norbert 8201 Heufeld. P Gottzein
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1971-06-01
Filing date: 1971-06-01
Publication date: 1972-12-14
Also published as: US3804024A; CH546661A; DE2127047B2; IT955896B; FR2141088A5; JPS5929455B1; GB1398771A; DE2127047C3

Description

Verfahren zur dynamischen Entkopplung eines schienengebundenen Fahrzeuges von seinen Schienen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum dynamischen Entkoppeln eines schienengebundenen Fahrzeuges.von seinen Schienen.

Das Fahrverhalten und die Fahrgeschwindigkeit eines durch Formschluß zwischen Laufwerk und Schiene gehaltenen Fahrzeuges wird in hohem Maße von den Eigenschaften der Unterbau und Schiene umfassenden Trasse bestimmt, längs der das Fahrzeug geführt wird. Die Ebenflächigkeit der Schienen ist beispielsweise maßgebend für den Aufwand, der am Fahrzeug für die Radaufhängungen und die Federung notwendig ist sowie für die am Fahrzeughauptteil auftretenden Schwingungen.

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Alle Unebenheiten erzwingen bekanntlich vertikale Bewegungen der Räder gegenüber dem Fahrzeughauptteil, während in , gleichen Abständen verteilte Unebenheiten periodische Schwingungen anfachen.

Ferner muß der die Schienen tragende Unterbau zwar alle Kräfte, die beim Überfahren, der Schiene auftreten, aufnehmen, darf aber dynamisch nicht starr sein. Eine starre Trasse würde zu unerträglichen Belastungen von Fahrzeug und Schiene sowie seinen Benutzern führen, da das Fahrzeug im wesentlichen allen Änderungen der Trasse folgt. Die-Trasse ' ist daher elastisch ausgebildet, so daß das längs der Trasse geführte Fahrzeug sich seine Schienen zurechtdrücken kann. Auf diese Weise werden der Verschleiß und die Unkosten in erträglichen Grenzen gehalten und den Fahrgästen ein gewisser Fahrkomfort zur Verfügung gestellt. Allerdings muß hierdurch eine erhebliche Beschränkung der Fahrgeschwindigkeit in Kauf genommen werden und erfordert die Trasse eine ständige Überwachung und Wartung.

Ähnliches gilt auch für dynamisch an einer Leitschiene gehältene-Fahrzeuge - sog. Einschienenbahnen -, die bei einer Auslenkung aus der Sollage von selbst oder durch eigens geweckte. Rückführkräfte in die Soliage zurückbewegt werden. Da hier die Trasse starr ausgebildet werden muß, folgt das Fahrzeug allen Unebenheiten, die dabei auftretenden Beschleunigungen begrenzen nicht nur die Fahrgeschwindigkeit solcher Fahrzeuge, sondern benötigen große Energien für ihren Auf- und Abbau. Außerdem muß ein erheblicher Aufwand an der Federung des Fahrzeughauptteiles gegenüber seinem Fahrwerk getrieben werden, um nicht die Fahrgäste unerträglich hohen Beschleunigungen auszusetzen.·

• Ferner ist beiden Fahrzeugarten gemeinsam, daß .die Führungskräfte, also die in Richtung der Radsatzeigendrehachseh aus-

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geübten waagerechten Querkräfte beim Anstieg der Fahrgeschwindigkeit sehr schnell stark ansteigen und.zu einem untragbaren Verschleiß an den Spurkränzen bzw. Führungsmitteln' und den Schienenköpfen führen.

Um den Verschleiß herabzusetzen, ist es bekannt, zwischen Leitschiene, und Fahrzeug ein Luftkissen zu erzeugen, auf dem das Fahrzeug gleiten kann. Die Erzeugung eines bei allen Betriebszuständen tragfähigen Luftkissens ist aus den vorerwähnten Gründen mit einem ungewöhnlich hohen Energieaufwand verbunden, abgesehen davon, daß für die Erzeugung eines tragenden Luftkissens ohnehin.viel Energie benötigt wird.

Es sind auch räderlose Fahrzeuge bekannt, die an eisernen Fahr- und Leitschienen mittels magnetischer Felder schwebend entlang geführt werden,, bei denen die Regelung der magnetisehen Felder durch Abstandssteüerorgane geschieht, die den jeweiligen Spalt zwischen Fahr- und Leitmagneten und den zugeordneten Schienen messen und so in elektrische Stromkreise eingeschaltet sind, daß die magnetischen Kräfte der Schwer- " kraft das Gleichgewicht halten, wenn die Fahr- und Leitmagnete den vorgeschriebenen Abstand von den zugeordneten Schienen aufweisen. . - .

Beim Unter- oder Überschreiten dieses Abstandes werden die Erregerströme vergrößert oder verkleinert, so daß der. Gleichgewichtszustand eingehalten wird. Da das Schwebezeug allen Änderungen der Trasse folgt, also ständig beschleunigt und verzögert werden muß, sind neben außerordentlich hohen Strömen Schwingungen der Regelstrecken unvermeidlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit dessen Hilfe schienengebundene Fahrzeuge von ihren Leitmitteln, z.B. von ihren Schienen, dynamisch entkoppelt werden können, um damit sowohl die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges zu erhöhen und gleichzeitig den Verschleiß zwischen

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Stütz- und Führungsmitteln erniedrigen zu können, und das. die Anwendung: dynamisch starrer Trassen ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit der augenblicklichen Seiten- und Höhenbeschleunigung des Fahrzeuges und des augenblicklich wahrnehmbaren Abs'tandes (Istwert) zwischen den Führungsmitteln des Fahrzeuges und seinen Leitmitteln (Schienen) eine Leitlinie -gebilr det wird, die als Sollwert mindestens einem Regelkreis aufgeschaltet wird, der den Abstand des Fahrzeugschwe.rpuhktes von der Leitlinie konstant hält,

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung dann anwendbar, wenn " es gilt, den Abstand der Magnete einer Magnetschwebebahn von ihren Trag- und Führungsschienen zu regeln, Hier wird erfin?- dungsgemäß ±n Abhängigkeit der augenblicklichen Höhen- und Seitenbeschleunigung des Sehwebezeuges und des augenblicklich wahrnehmbaren Abstandes der Trage- und Seitenführungsmagnete von ihren Schienen ebenfalls eine Leitlinie gebildet, die als Sollwert dem Höhen- und Seitenregelkreis der Trag- und Füh-i rungsmagnete des Schwebezeuges aufgeschaltet wird.

Erzwingt bei durch Formsehluß zwischen Laufwerk und Schiene gehaltenen Fahrzeugen die Erzeugung von den Kasten des Fahr·*· zeuges auf der Leitlinie haltenden Kräften zusätzliche Mittel, t so sind diese bei Magnetschwebebahnen bereits vorhanden; hier wird bekanntlich das als Sehwebezeug bezeichnete Fahrzeug mittels an Trag- und Führungsschienen sich abstützenden Magnetkräften gehalten und geführt, und ist ein Regelkreis zur Regelung der die Trag-» und Führungsmagnete erregenden Ströme vorhanden. Diese Ströme sind bekanntlich in Abhängigkeit des Abstandes der Trag- und Führungsmagnete von den ihnen zugeordneten Trag- und Führungsschienen so zu regeln, daß stets ein Luftspalt zwischen Schienen und Magneten vorhanden ist» Der Luftspalt darf gewisse Grenzen nicht unter- oder über?*

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schreiten. Folgt bei den bisher bekannten Regelverfahren das Schwebezeug allen Änderungen der Trasse, so wird beim erfindungsgemäßen Verfahren dafür Sorge getragen, daß der Schwerpunkt des Schwebezeuges der jeweils erzeugten LeItlinie folgt, also von den Änderungen der Trasse in weiten Grenzen unabhängig ist. Unabhängig von Störkräften und Trassenunregelmäßigkeiten treten infolge der jeweils gebildeten Leitlinie nur geringe Beschleunigungsspitzen am Schwebezeug auf.

Die Leitlinie wird jeweils durch Verknüpfen von Beschleunigungs- und Abstandsmeßsignalen bzw. von diesen mit zusätzlichen Stützwerten gebildet.

Zur Bildung der dem Regelkreis zuzuführenden Leitliniensignale werden Differenzen zwischen den jeweiligen Mittelwerten der vorzugsweise zweimal intergrierten Beschleunigungsmeßsignale und den Jeweiligen Mittelwerten der Spaltmessung (Istwerte) ermittelt, die nach Aufschaltung weiterer Regelparameter über einen Regler, dem als weiterer Sollwert eine mittlere Spaltbreite zugeführt wird, auf das jeweilige Magnetstrom-Stellglied geschaltet werden.

Als Istwert für diese Regelung dient also die Schwerpunktbewegung des Schwebezeuges, während als Sollwert eine mittlere Spaltbreite, d.h; eine mittlere Schwerpunktlage des Schwebezeuges über der Schienenebene kommandiert wird, die über Stützkreise konstant gehalten wird.

Für die Führung eines Schwebezeuges entlang seiner Trag- und Führungsschienen ist eine Reglerkaskade vorgesehen, die aus drei in sich geschlossenen Regelkreisen, deren innerer Regelkreis einen Hauptregler, eine die Signale von Trag- und Füh-Jo rungsregelkreisen zusammenfassende Kopplungsmatrix, Magnetstromstellglieder und Trag-und Führungsmagnete sowie Meß-

⁺) besteht _6_

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wertgeber umfaßt und einem Trimmregler untergeordnet ist, und deren dritter Regler ein übergeordneter Fahrregelkreis ist.

Die jeweils einen Beschleunigungsmesser und einen Spaltmesser aufweisenden Stützkreise sind über Summierglieder miteinander vermaschte Regler, denen zur Einfügung weiterer Regelparameter ein weiterer Regler nachgeschaltet ist, dessen Ausgang über ein weiteres Summierglied zum Höhen- bzw. Seitenregler der Regelstrecke führt.

Anstelle von Erregerströmen von Magnetstromstellgliedern

läßt sich auf diese Weise selbstverständlich auch der Durchfe satz eines luftkissengetragenen Schwebezeuges regeln.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Regelkreise digitale Recheneinheiten als Steuergeräte auf, die . sowohl von StUtzwerte beinhaltenden Speichern als auch von Meßwertgebern gespeist sind.

Als Stützwerte dienen beispielsweise Beschleunigungen, Verzögerungen, Kurven, Steigungen, Gefälle u.a. enthaltende Fahrprogramme, Streckensignale oder Signale einer sog. Strecken- identifizierung, die von auf der Strecke installierten Meßwertgebern abgegebenen und in Speichereinheiten des die Strecke benutzten Schwebezeuges eingeführt werden. Stützwerte W können aber auch von einem Meßzug, der die Strecke zu vorgegebenen Zeiten inspiziert, ermittelt und in die in der Trasse installierten Meßwertgeber eingespeist werden. Hiermit lassen sich auch Versetzungen in der Schienenführung erfassen, die ein rechtzeitiges Verstellen der Trag- und Führungsmagnete gegenüber dem Schwebezeug erfordern, damit die vorgeschriebene Spaltbreite nicht überschritten wird. Das Fahrprdgramm ist vorzugsweise in Langzeitspeichern des Schwebezeuges ge- ' speichert.

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Die Änderungen dea Spaltes-zwischen Trag-ν und Führungsmagneten und ihren zugeordneten frag* und Führungsschienen bleiben also auch bei der Einleitung von Kurven- und Steigfahrten klein. Da keine großen Schwankungen auftreten, bleiben die für die Regelung der die Trag- und Führungsmagnete erregenden Ströme benötigten Spannungsüberhöhungen klein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Trag- und Führungsmagnete über federnde Bauteile mit dem Schwebezeug verbunden, deren Federcharakteristik so gewählt ist, daß langwellige Störgrößen von den Magnetstromregelkreisen fernhaltbar sind. Langwellige Störungen der Trasse werden also dadurch aufgefangen/ daß die Trag- und Führungsmagnete nicht starr, sondern über Bauteile mit Federungscharakteristik mit dem Schwebezeug verbunden sind. Hierbei können sowohl einzelne Magnete als auch Magnetgruppen federnd mit dem Schwebezeug verbunden sein.

Auf diese Weise werden langwellige, mit großer Amplitude auftretende Schienenstörungen über die Federcharakteristik, kurzwellige, mit kleiner Amplitude auftretende Schienenstörungen über die Magnetregelkreise der Trag- und Führungssysteme ausgeregelt. Dies hat den Vorteil, daß die in dem vorgegebenen Frequenzband der Regelsysteme auftretenden Störungen bezüglich ihrer Frequenzen getrennt verarbeitet werden können, und zwar werden schnelle Störvorgänge durch die Hauptregelkreise, mittelschnelle Störvorgänge durch die Stutzkreise ausgeregelt, während langsame Störungen über die Federung, die aktiv oder passiv ausgelegt sein kann, abgefangen werden. >

Bei einer aktiven Ausbildung der Federung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung diese selbst als Regelkreis aus- Jo gebildet, der mit den vorerwähnten Regel- und Stützkreisen ebenfalls vermascht ist. ■

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Neben der Anpassung der Regelkreise an die Bandbreite der auftretenden Störungen ist' ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung darin zu sehen, daß energetisch ungünstige große Spaltbreiten zwischen den Trag- und Führungsmagneten und ihren zugeordneten Schienen vermieden werden. .---".

Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine optimale dynamische Entkopplung zwischen ^x Trasse und Schwebezeug, so daß erstmals ein wirtschaftlicher Betrieb solcher Fahrzeuge durchführbar ist, und zwar unabhängig von ihrer Länge.

Alles Nähere der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mehr oder minder schematisch dargestellt ist. Im einzelnen zeigen:

Figuren la ein Blockschaltbild eines Regelungssystems zum und Ib magnetischen Tragen und Führen von Schwebezeugen,.

Figur 2 ein Flußdiagramm der vermaschten Regelkreise zum Tragen und Führen eines Schwebezeuges und

Figur 3 eine Vorderansicht eines Schwebezeuges.

Ein in Fig. 3 schematisch dargestelltes Schwebezeug·6, das mit Hilfe eines in den Figuren la und Ib dargestellten Regelsystems längs einer in Fig. j5 ebenfalls schematisch dargestellten Trasse 7 geführt ist, besteht aus einem Fahrzeugkasten Io und aus einem Schwebegestell Hi Die Verbindung zwischen Fahrzeugkasten und Schwebegestell kann starr oder federnd ausgebildet sein.

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Das Schwebegestell besteht im wesentlichen aus zwei torsionsstarren Körpern 14 und 15, die durch nicht dargestellte Querträger miteinander fest verbunden sind. In den Körpern 14 und 15 sind die im einzelnen nicht dargestellten Baugruppen des in Fig. 1 dargestellten Regelsystems untergebracht. Ferner tragen die torsionssteifen Körper an ihren Außenseiten Winke!schienen 16 und 17, an denen Trag- und Führungsmagnete 18 und 19 bzw. 2o und 21 befestigt sind. Diese Magnete sind zu Magnetgruppen 64 (vgl. Fig. 1) zusammengefaßt, die entweder starr oder federnd mit den Winkel-· schienen verbunden sind«

An den Befestigungswinkeln 16 und 17 sind ferner Spaltmeßeinrichtungen 24 und 25 bzw. 26 und 27 angeordnet, deren Auf· gäbe es ist, den Luftspalt zwischen den Trag- und Führungsmagneten und den Trag- und Führungsschienen 28 und 29 bzw. 3o und 31 festzustellen. Ferner sind in Fig. 3 nicht dargestellte, vorzugsweise nahe am Schwerpunkt S des Schwebezeuges angeordnete Beschleunigungsmesser vorgesehen, die in den Figuren la, Ib und 2 mit 61 bezeichnet sind.

Die Trag- und Führungsschienen, im dargestellten Ausführungsbeispiel als Winkelschienen ausgeführt, sind über Tragbügel 32 und 33 mit Schwellen 36 der Trasse 7 starr verbunden. Im Ruhezustand liegt das Schwebezeug mittels Schleifklötzen 8 und 9 auf den Trag- und Führungsschienen auf. Auf den Schwellen sind ferner Stromleitungsschienen 38 und 39 isoliert befestigt, von denen über Stromabnehmer 4o und 41 elektrische Energie, beispielsweise in Form von Drehstrom, dem Regelsystem und dem noch zu beschreibenden Antriebssystem zugeführt wird.

Das Antriebssystem besteht aus einem lediglich schematisch dargestellten doppelseitigen Asynchron-Linearmotor 42, in dessen Luftspalt 43 eine Reaktionsschiene 45 ragt, die ebenfalls auf den Schwellen 36 befestigt ist. Die Trasse trägt

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ferner als Speicher ausgebildete Meßwertgeber 48, die mit Abtasteinrichtungen 49 des Schwebegestells 11 zusammenarbeiten.

Das in den Figuren la und Ib dargestellte Regelsystem zum Tragen und Führen des Schwebezeuges besteht aus der Fahrzeug 6 und Trassen- und Schieneneigenschaften verkörpernden Schiene 5o umfassenden Regelstrecke; aus vorzugsweise als Beschleunigungsmesser ausgebildeten Meßwertgebern 61 für die als Referenzfahrweg dienende Leitlinie und aus Meßwertgebern 63 für" die Schiene, die die Spaltmeßeinrichtungen 24 bis 27 umfassen; aus Stellgliedern, denen die zu Magnetgruppen 64a bis 64n zusammengefaßten Trage- und Führungsmagnete 16 bis 21 und die Magnetstromstellglieder 66a bis 66n zugeordnet sind; aus den . eigentlichen Reglern des Trag- und FührungssystemSj bestehend aus einem adaptiven Trimmregler 67 für die Einführung einer zu kommandierenden Spaltbreite, für die Anpassung der Regelung an variierende Fahrzeugparameter_s welche sich in Abhängigkeit der Fahrzeugbeladung, der am Schwebezeug angreifenden äußeren Kräfte und der Fahrgeschwindigkeit ändern, dem in Fig. 2 im einzelnen dargestellten Hauptregler 69 unci dem übergeordneten Fahrregler Jo₃ dem als Sollwerte Fahrprogrammsigna-Ie, Streckensignale und Streckenidentifizierungssignale eingespeist werden.

^ Wie sich aus den Figuren la und Ib ergibt, besteht also das " 25 Regelungssystem aus drei In sich geschlossenen Regelkreisen, nämlich aus einem inneren Regelkreis _a bestehend aus dem Hauptregler 69* einer die Signale von Trag« und Führungsregeikreisen zusammenfassenden Kopplungsmatrix 72, den Magnetstromstellgliedern 66₃ den Magnetgruppsn 64 und den Meßwertgebern 6l und 6j; einem Trimmregelkreis, bestehend aus dem adaptiven Trimmregler 67, dem der nooh zu beschreibende Hauptregler untergeordnet ist, sowi© dem übergeordneten Fahr= regelkreis Jo₉ über den dan Schwebeseug betrieben, also auch der Linearmotor gesteuert wird.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, ist in Fig. 2 ein Hauptregelkreis 69 am Beispiel der Regelung eines einzigen Magneten dargestellt, der entweder Trag- oder Führungsmagnet ist.

Jeder Hauptregler besteht aus jeweils zwei Reglerpaaren., die mit a und b bzw.. mit d und c bezeichnet"sind; einem Meßwertgeberpaar, nämlich einem Beschleunigungsmesser 61 und einem Spaltmesser 63; einem Magnetstromstellglied 66, dem ein Tragoder Führungsmagnet 64 zugeordnet ist; der Regelstrecke, nämlieh dem Schwebezeug 6; sowie aus Summiergliedern 74, 75 und - 76, von denen das Summierglied 74 die den Regler c verlassenden' Signale und Signale aus dem Trimmregler 67, das Summierglied 75 die Spaltbreitensignale mit den den Regler a verlassenden Signale und das Summierglied 76 die den Regler b verlassenden Signale mit den Beschleunigungsmessersignalen verknüpfen.

Von den genannten, zwei miteinander vermaschte Regelkreise bildenden Reglerpaaren hat das Reglerpaar a und b die Aufgabe, aus den Meßwerten von Beschleunigungs- und Spaltmessern eine Leitlinie zu bilden, längs der der Schwerpunkt S des Schwebezeuges 6 zu führen ist. Das Reglerpaar c und d hat die Aufgabe, die Stabilität des Schwebezeuges in allen möglichen Betriebszuständen aufrechtzuerhalten und den Fahrkomfort zu sichern. Die Regler a und b bilden also Stützkreise für die Seiten- und Höhenregelung des Schwebezeuges.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Nach dem Einschalten des Systems werden Über den Fahrregler 70 die Trag- und Führungsmagnete 18 und I9 bzw. 2o und 21 (Magnetgruppe 64) eingeschaltet und das Schwebezeug 6 nach '30 einem vorbestimmten Programm mit den Schleifklötzen 8 und 9 von den Schienen 28/30, 29/3I abgehoben. Über eine Leitungsverbindung loo melden die Spaltmeßeinrichtungen dem Fahrreg-

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ler die, von ihnen festgestellten Werte; liegen alle Luftspalte innerhalb vorgegebener Toleranzen, so wird der Linearmotor für das Anfahren freigegeben. Mit dem Anfahren des Schwebezeuges sprechen die Beschleunigungsmesser 6l an und melden ihre Werte den Reglern a und b. Hier wird jeweils aus den Beschleunigungsmessersignalen, beispielsweise durch zweifache Integration, eine Referenzlinie gebildet, deren Werte mit den dem Regler b zugeführten, aus der Spaltmessung durch Mittelwertbildung ermittelten Werten im Regler a verglichen werden.

Die die Leitlinie verkörpernden Ausgangssignale werden über eine Leitungsverbindung lol dem Regler c zugeführt, der beispielsweise als elektrisches Netzwerk ausgebildet ist und die zugeführten Signale weiter aufbereitet. Die Ausgangssignale des Reglers c werden als Leitliniensignale über das Summierglied Jk dem Regler d zugeleitet, der unter Berücksichtigung der über das Summierglied 7^ aufgeschalteten, vom Trimmregler oder vom übergeordneten Fahrregler kommandierten Sollwerte, wie beispielsweise eine kommandierte mittlere Spaltbreite, das dem Magnetstromstellglied zuzuführende eigentliche Stellsignal erzeugt.

Mit anderen Worten: Zur Bildung der als Sollwert für den Hauptregler (in Fig. 2 Regler d) dienenden Leitlinie werden jeweils Differenzwerte zwischen den jeweiligen Mittelwerten der zweimal integrierten Beschleunigungsmessersignale und _:

den jeweiligen Mittelwerten der Spaltmessung (Istwerte) gebildet g die nach Aufschaltung weiterer Regelparameter im Regler c und Aufschaltung übergeordneter, vom Trimmregler 6j kommenden Größen (Spaltbreite) durch das Summierglied über den Regler d -auf das jeweilige Magnetstromstellglied 66 geschaltet werden.

Da das Schwebezeug nach Höhe und Seite zu führen ist, sind mindestens zwei solcher Leitlinien in der beschriebenen Weise

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zu bilden, die über die Kopplungsmatrix 72 zusammengefügt werden.

Über eine Leitung I03 können dem Regler b zusätzliche Stützwerte eingeführt werden, die über die Abtasteinrichtung 4-9 von den Speichereinriehtungen 48 der Trasse abgenommen werden. Selbstverständlich können auch in Langzeitspeichern innerhalb des Schwebezeuges abtastbar gespeicherte Stützwerte über die Leitung loj dem Regler b zugeführt werden.

Anstelle von exakt oder annähernd exakt integrierenden Bau-

teilen sind selbstverständlich auch digitale Filter (Estimation-Filter) zum Bestimmen der vorgenannten Zustandsvariablen einsetzbar.

Die beschriebenen Regelkreise, insbesondere die Regler 67 und 70, können digitale Recheneinheiten als Steuergeräte aufweisen, die sowohl von den genannten Speichern als auch von den Meßwertgebern gespeist sind.

Sind das Schwebegestell 11 oder die Trag- und Führungsmagnete 18 bis 21 federnd mit dem Kasten Io des Schwebezeuges 6 verbunden, so ist die Federungscharakteristik so zu wählen, daß sie für langwellige Störungen der Regelkreise einen Hochpaß darstellen. Die nicht dargestellten Federbauteile können passiv oder aktiv ausgebildet sein, in jedem Falle sind sie als Teile eines weiteren Regelkreises auszubilden, der mit den beschriebenen Hauptregelkreisen vermascht ist.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

■ 1. Verfahren zur dynamischen. Enkopplung eines schienengebundenen Fahrzeuges von seinen Schienen, dadurch gekennzeieh net, daß in Abhängigkeit der augenblicklichen Seiten- und Höhenbeschleunigung des Fahrzeuges und des augenblicklich wahrnehmbaren Abstandes (Istwert) zwischen den Führungsmitteln des. Fahrzeuges und seinen Schienen eine Leitlinie gebildet wird, die als Sollwert mindestens einem Regelkreis aufgeschaltet wird, der den Abstand des Fahrzeugschwerpunktes von der Leitlinie konstant hält. ·. ■

Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere -zur..,Regelung des Abstandes der Magnete einer Magnetschwebebahn von ihren Trag- und Führungsschienen, dadurch gekennzeichnet , daß in Abhängigkeit der augenblicklichen Höhen- und Seitenbeschleunigung des Schwebezeuges und des augenblicklich wahrnehmbaren Abstandes der Trag- und Seitenführungsmagnete von ihren Schienen eine Leitlinie gebildet wird, die als Sollwert dem Höhen- und Seitenregelkreis der Trag- und Führungsmagnete des Schwebezeuges aufgeschaltet wird.

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3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinie durch Verknüpfen von Beschleunigungs- und Abstandsmessersignalen gebildet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitlinie durch Verknüpfen von Beschleunigungs- und Abstandsmessersignalen sowie von Stützwerten gebildet wird* die typische Eigenschaften einer die Schienen tragenden Trasse verkörpern.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der einem Regler zuzuführenden Leitliniensignale die Differenzwerte zwischen den jeweiligen Mittelwerten der zweimal integrierten Beschleunigungsmeßsignale und den jeweiligen Mittelwerten der Spaltmessung (Istwerte) ermittelt werden, die nach Aufschaltung weiterer Regelparameter über den Regler, dem als weiterer Sollwert eine mittlere Spaltbreite zugeführt wird, auf das jeweilige Magnetstromstellglied geschaltet werden.

Einrichtung mit einem Höhen« und einem Seitenregelkreis zur Regelung der Erregerstromstärke der Trag- und Führungsmagnete eines Schwebezeuges in Abhängigkeit der Spaltbreite zwischen Trag- und'Führungsschienen und Trag- und Führungsmagnete, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 2 bis 5* dadurch gekenn ze i chnet , daß die Höhen- und Seitenregelkreise (69) mit mindestens je einen Beschleunigungsmesser (61) und einen Spaltmesser (63) aufweisenden Stützkreisen vermascht sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Reglerkaskade aus drei in sich geschlossenen Regel-

■ kreisen, deren innerer Regelkreis einen Hauptregler (69), eine die Signale von Trag- und Führungsregelkreisen zusammenfassende Kopplungsmatrix (72), Magnetstromstellglieder (66) und

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Trag- und Führungsmagnete (64) sowie Meßwertgeber (6l, 63) umfaßt und einem Trimmregler (67) untergeordnet ist, und deren dritter Regler ein übergeordeter Fahrregelkreis (Yo) ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet ,daß jeder Hauptregelkreis (69) zwei einen Beschleunigungsmesser (61) und einen Spaltmesser (63) aufweisende, über Summierglieder (75* Υβ) miteinander vermaschte Regler (a, b) aufweist, denqn zur Einfügung weiterer■Regelparameter ein weiterer Regler (c) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang über ein weiteres Summierglied (74) zum Höhen- bzw. Seitenregler (d) der Regelstrecke (6) führt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich-η et, daß dem Regler (b) über eine Leitung (I03) weitere Stützwerte zuführbar sind.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelkreise (67, 70) digitale ,Recheneinheiten als Steuergeräte aufweisen, die sowohl von StUtzwerte beinhaltenden Speichern (48) als auch von Meßwertgebern (6l, 63) gespeist sind.

11. Einrichtung nach Anspruch la, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwerte beinhaltenden Speicher (48) sowohl im Schwebezeug (6) als auch auf der Trasse (7)' angeordnet sind. ·

12. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 bis Io, dadurch -g e"-

_ kennzeichnet, daß die Trag- und Führungsmagnete (18 bis 21) über federnde Bauteile mit dem Schwebezeug (6) verbunden sind, deren Federungscharakteristik so gewählt ist, daß sie für langwellige Störungen der Magnetstromregelkreise (69) einen Hochpaß darstellt.

Einrichtung naoh Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Bauteile Teile von Regelkreisen sind, die mit den Hauptregelkreisen (69) vermascht sind. .

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