一种轨道车辆制动系统防滑控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109229082A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201810812158.7(22)申请日2018.07.23(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人吴萌岭田春朱文良马天和袁泽旺蒋亮(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蔡彭君(51)Int.Cl.B60T8/172(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种轨道车辆制动系统防滑控制方法(57)摘要本发明涉及一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，包括：步骤S1：基于负梯度迭代法的粘着在线估计得到黏着系数估计值；步骤S2：根据粘着系数估计值，基于最小二乘参数辨识法的最优滑移率辨识得到滑移率特性曲线；步骤S3：根据得到的滑移率特性曲线得到当前的滑移率特性曲线斜率，结合滑移率的微分确定当前控制策略。与现有技术相比，本发明能够在列车制动过程中有效的防止轮对发生滑行，而且提高黏着利用率，缩短制动距离。CN109229082ACN109229082A权利要求书1/2页1.一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，包括：步骤S1：基于负梯度迭代法的粘着在线估计得到黏着系数估计值；步骤S2：根据粘着系数估计值，基于最小二乘参数辨识法的最优滑移率辨识得到滑移率特性曲线；步骤S3：根据得到的滑移率特性曲线得到当前的滑移率特性曲线斜率，结合滑移率的微分确定当前控制策略。2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：步骤S11：实时获取当前时刻的制动系统施加的制动力K和轮对角速度ω；步骤S12：获得轮轨间黏着力的估计值，并对轮轨间黏着力的估计值不断更新；步骤S13：根据轮轨间黏着力和轴重计算得到黏着系数的估计值：其中：μ为黏着系数，Fμ为轮轨间黏着力，Q为轴重，f为轮轨间摩擦因数，π为圆周率，kA、kS为调节参数，ε为应力梯度，s为滑移率，vT为当前时刻的车轮平均速度。3.根据权利要求2所述的一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，所述步骤S12具体为求解微分方程获得轮轨间黏着力的估计值，所述微分方程为：其中：为轮轨间黏着力的估计值，p为控制增益常数，λ为系统常数，Rw为轮对半径，Iw为轮对转动惯量，ω为当前时刻的轮对角速度，为轮对角速度的预测值。4.根据权利要求3所述的一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，所述轮对角速度的预测值为：其中：t为当前时刻，为闸瓦与踏面间滑动摩擦系数，r为积分变量，ω(0)为初时刻角速度。5.根据权利要求2所述的一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，所述应力梯度具体为：其中：G为轮轨接触剪切刚度，a、b分别为椭圆接触斑的长短半轴，Cjj为合并的Kalker常数，λ为系统常数。6.根据权利要求2所述的一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：步骤S21：根据将ds/dt作为输入，dμ/dt作为输出，斜率k为需要辨识的过程；2CN109229082A权利要求书2/2页步骤S22：构造用于表示实际输出值与估计输出值累次误差的平方和的函数其中：为斜率k的预测值，L为数据长度；步骤S23：求解并改写为递推形式：其中，K(t)＝P(t-1)s(t)[s2(t)P(t-1)+1]-1，P(t)＝[1-K(t)s(t)]P(t-1)，P(·)为K(t)为t时刻斜率k的矩阵，P(t)为中间变量矩阵与K(t)同型。7.根据权利要求6所述的一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：若k＜0且ds＞0，则判断为滑行，防滑阀立即动作，排风阀打开、保压阀关闭使得制动缸压力减小；若ds＜0，则排风阀关闭、保压阀关闭制动缸压力停止下降，呈保压状态；若k＞-0.01且ds＜0，则排风阀关闭、保压阀打开向制动缸充风，回复滑行前正常制动状态。3CN109229082A说明书1/7页一种轨道车辆制动系统防滑控制方法技术领域[0001]本发明涉及一种防滑控制方法，尤其是涉及一种轨道车辆制动系统防滑控制方法。背景技术[0002]对于粘着制动而言，车辆发生滑行主要是由于制动力超过粘着力造成的，因此控制制动力的大小即可实现防滑控制，也就是说根据粘着力的大小控制制动减速度就可以避免滑行，所以防滑控制主要是从控制制动力、改善和充分利用粘着着手。目前轨道车辆的制动系统在判断滑行时，采用了许多判据，主要依据的是速度差、减速度、蠕滑率、减速度微分等，其中采用速度差和减速度较为普遍。防滑控制系统根据速度差和减速度的变化，设置阈值控制制动力的变化来控制车轮的滑行。无论采用哪种判据，防止车轮滑行和充分利用粘着是防滑控制的主要目的