一种磁浮列车及其制动控制方法和系统与流程
1.本发明涉及轨道交通技术领域,特别是涉及一种磁浮列车及其制动控制方法和系统。
背景技术:
2.中低速磁浮列车的制动系统主要由液压制动装置提供的机械制动,和牵引控制装置提供的电制动组成,在制动时,利用制动缸压力反馈和电制动反馈进行调节,该制动控制方法在目前的一些磁浮快线上已经得到了应用。但是,该制动控制方法不能根据车辆的实际制动效果进行调节,在例如夹钳接触面有油漆、雨雪等因素导致轨道摩擦系数较低、轨道变摩擦系数、电制动反馈故障等工况下,并不会增加制动力,导致制动效果低于预期。
3.目前还有的一种方案,是采用加速度计反馈车辆制动效果并以此调节机械制动力。这种单纯调节机械制动的方式,会对悬浮控制及闸片消耗带来不利影响,另外,由于轨道坡度导致的坡角变化,导致加速度计的检测结果也有很大的误差。
4.综上所述,如何进行磁浮列车的准确的制动控制,保障制动效果以提高行车安全,是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素:
5.本发明的目的是提供一种磁浮列车及其制动控制方法和系统,以进行磁浮列车的准确的制动控制,保障制动效果以提高行车安全。
6.为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
7.一种磁浮列车的制动控制方法,包括:
8.根据接收到的制动级别信息,确定出对应于所述制动级别信息的制动力目标值;
9.判断电制动力是否有效;
10.如果是,则基于电制动力和机械制动力,进行所述制动力目标值的分配,并控制电制动装置施加分配的电制动力,控制机械制动装置施加分配的机械制动力;
11.如果否,则将所述制动力目标值分配为机械制动力,并通过机械制动装置施加分配的机械制动力;
12.基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度;
13.基于所述制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度;
14.判断所述目标减速度与所述实际减速度之间的误差是否大于预设的补偿触发阈值;
15.如果是,则基于所述目标减速度与所述实际减速度之间的误差,确定出用于消除所述误差的补偿量,通过所述补偿量调整所述制动力目标值并返回执行所述判断电制动力是否有效的的操作。
16.优选的,所述判断电制动力是否有效,包括:
17.判断是否接收到电制动装置的生命信号,如果是,则确定出电制动力有效,否则确定出电制动力无效。
18.优选的,还包括:
19.判断所述电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差是否在第一误差范围内;
20.如果不在第一误差范围内,则确定出电制动力无效;
21.如果在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号,则确定出电制动力有效。
22.优选的,还包括:
23.在判断出所述电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号之后,按照预设的对应关系,确定出对应于所述电制动装置反馈的电制动力施加值的减速度区间;
24.判断所述实际减速度是否在所述减速度区间内,如果是,则确定出电制动力有效,否则确定出电制动力无效。
25.优选的,所述基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度,包括:
26.基于α1=a/cosθ确定出磁浮列车行车方向的实际减速度;
27.其中,α为加速度计检测出的磁浮列车减速度,θ为磁浮列车当前所处位置的坡角值,α1为确定出的磁浮列车行车方向的实际减速度。
28.优选的,所述基于所述制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度,包括:
29.通过确定出磁浮列车当前的目标减速度β;
30.其中,f1为当前的制动力目标值,η为线路摩擦系数,m为磁浮列车荷载,θ为磁浮列车当前所处位置的坡角值,f2为风阻,f3为磁阻。
31.优选的,在确定出磁浮列车行车方向的实际减速度之后,还包括:
32.判断确定出的所述实际减速度是否有效;
33.如果有效,则执行所述基于所述制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度的操作;
34.如果无效,则取消对于当前的所述制动力目标值的调整。
35.一种磁浮列车的制动控制系统,包括:加速度计,制动控制装置,电制动装置以及机械制动装置,所述制动控制装置用于实现如上述所述的磁浮列车的制动控制方法的步骤。
36.优选的,在所述磁浮列车中,所述加速度计,所述制动控制装置,所述电制动装置以及所述机械制动装置均进行了冗余布置。
37.一种磁浮列车,包括如上述所述的磁浮列车的制动控制系统。
38.应用本发明实施例所提供的技术方案,根据接收到的制动级别信息,确定出对应于制动级别信息的制动力目标值之后,会判断电制动力是否有效,如果电制动力有效,则本技术是基于电制动力和机械制动力,进行制动力目标值的分配,进而控制电制动装置施加
分配的电制动力,控制机械制动装置施加分配的机械制动力,可以看出,本技术在电制动正常的情况下,是基于电制动力和机械制动力实现列车的制动,因此不会出现传统方案中由于单纯调节机械制动而会对悬浮控制及闸片消耗带来不利影响的情况。当然,在判断出电制动力无效时,则将制动力目标值分配为机械制动力,并通过机械制动装置施加分配的机械制动力。并且可以看出,由于本技术的方案会判断电制动力是否有效,而不是直接默认电制动力有效,因此有利于提高本技术方案的制动可靠性。
39.在制动力分配完毕之后,考虑到加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,能够有效地反映出制动效果,因此,本技术是基于加速度计检测出的磁浮列车减速度信号实现制动力目标值的反馈调节。并且,本技术是基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度,也就是说,本技术通过坡角信息对加速度计检测出的磁浮列车减速度信号进行了修正,从而使得本技术可以得到更为准确的实际减速度。得到了实际减速度之后,当目标减速度与实际减速度之间误差较大时,即大于预设的补偿触发阈值时,便可以根据目标减速度与实际减速度之间的误差,确定出用于消除误差的补偿量,进而通过补偿量调整制动力目标值,使得实际减速度能够更接近目标减速度,也即使得实际制动效果更接近预期。
40.综上所述,本技术的方案可以实现磁浮列车的准确的制动控制,也就有利于保障制动效果,提高了行车安全。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1为本发明中一种磁浮列车的制动控制方法的实施流程图;
43.图2为本发明中一种磁浮列车的制动控制系统的结构示意图。
具体实施方式
44.本发明的核心是提供一种磁浮列车的制动控制方法,可以实现磁浮列车的准确的制动控制,也就有利于保障制动效果,提高了行车安全。
45.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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他实施例,都属于本发明保护的范围。
46.请参考图1,图1为本发明中一种磁浮列车的制动控制方法的实施流程图,该磁浮列车的制动控制方法可以包括以下步骤:
47.步骤s101:根据接收到的制动级别信息,确定出对应于制动级别信息的制动力目标值。
48.具体的,可以由磁浮列车中的制动控制装置,即ebcu来执行本技术的各个步骤。
49.接收制动级别信息的具体方式可以根据实际需要进行设定和调整,例如通常情况
下,可以接收司控器发送的制动级别信息,又如,在车辆安全回路检测到列车故障、行车前方存在危险等情况下,也可以发送制动级别信息至制动控制装置。当然,在其他具体场合中,还可以根据需要设置有其他的制动级别信息接收方式,并不影响本发明的实施。
50.制动级别信息反映的是当前列车需要多少大小的制动力,因此,可以根据接收到的制动级别信息,确定出对应于该制动级别信息的制动力目标值,该对应关系可以预先进行设定,并可以根据实际需要进行调整。此外可以理解的是,具体划分了多少制动级别,也可以根据需要进行设定,例如一种实施方式中,制动级别为1%至100%,一共100个制动级别,不同的制动级别对应不同的制动力目标值。当然,其他具体场合中,可以根据需要设置更多数量或者更少数量的制动级别。
51.步骤s102:判断电制动力是否有效;如果是,则执行步骤s103,如果否,则执行步骤s104。
52.在部分传统方案中,仅依靠机械制动力实现磁浮列车的制动,而在部分传统方案中,虽然会依靠机械制动力和电制动力实现磁浮列车的制动,但默认电制动力是有效的,本技术的方案中,考虑到电制动力可能存在失效的情况,因此会进行电制动力是否有效的判断,以进一步地保障本技术方案的可靠性,进而保障了行车安全。
53.并且需要说明的是,判断电制动力是否有效,可以周期性地执行,并且可以在每次执行某些步骤之后进行一次电制动力是否有效的判断,例如后文的一种实施方式中,便可以周期性地判断是否接收到电制动装置的生命信号。
54.判断电制动力是否有效的具体方式可以根据需要进行设定,例如在本发明的一种具体实施方式中,步骤s102可以具体包括:
55.判断是否接收到电制动装置的生命信号,如果是,则确定出电制动力有效,否则确定出电制动力无效。
56.该种实施方式考虑到,电制动力由电制动装置提供,而制动控制装置与电制动装置通信连接,因此,可以通过判断是否接收到电制动装置的生命信号,来确定电制动力是否有效,这样的方式较为简单方便。
57.进一步的,在本发明的一种具体实施方式中,还可以包括:
58.判断电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差是否在第一误差范围内;
59.如果不在第一误差范围内,则确定出电制动力无效;
60.如果在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号,则确定出电制动力有效。
61.该种实施方式进一步地考虑到,在部分场合中,电制动力的失效未必都能够反映在电制动装置的生命信号上,即,即便电制动装置的生命信号正常,实际应用中仍然可能出现电制动未施加,或者施加的量不合适的情况,因此,该种实施方式中,还会进一步地判断电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差是否在第一误差范围内,来确定电制动力是否有效。
62.需要说明的是,此处描述的电制动力分配值,也即在执行步骤s103时,基于电制动力和机械制动力,进行制动力目标值的分配时,得到的电制动力分配值,该电制动力分配值也就是向电制动装置进行电制动力的申请时的申请值。因此可以看出,该种实施方式中,可
以在每次执行了步骤s103之后,判断电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差是否在第一误差范围内。
63.如果电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差在第一误差范围内,说明电制动装置有按照电制动力分配值的要求,正常施加了电制动力。反之,如果电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差不在第一误差范围内,可以确定电制动装置没有按照电制动力分配值的要求正常施加电制动力,便可以确定出电制动力无效。
64.此外可以理解的是,无论是未接收到电制动装置的生命信号,还是判断出电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差不在第一误差范围内,均可以确定出电制动力无效。而只有在接收到电制动装置的生命信号,并且也判断出了电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差在第一误差范围内,才会确定出电制动力有效。
65.此外,如上文的描述,判断是否接收到电制动装置的生命信号可以周期性地执行,只要检测出没有接收到电制动装置的生命信号,便可以确定出电制动力无效。
66.进一步的,在本发明的一种具体实施方式中,还可以包括:
67.在判断出电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号之后,按照预设的对应关系,确定出对应于电制动装置反馈的电制动力施加值的减速度区间;
68.判断实际减速度是否在减速度区间内,如果是,则确定出电制动力有效,否则确定出电制动力无效。
69.在前述实施方式中,不但通过生命信号,还通过电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差,判断电制动力是否有效,在大部分场合中,都能够较为准确地确定出电制动力是否有效。但是该种实施方式进一步地考虑到,在少部分场合中,即便电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值在第一误差范围内,由于电路异常,信息传递有误等原因,仍然可能出现实际上施加的电制动力与电制动力分配值不相符的情况,这样的情况会反映在实际的制动效果上,即反映在列车的实际减速度上。
70.因此,该种实施方式中,在判断出电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号,仍然会进行进一步的判断,具体的,是按照预设的对应关系,确定出对应于电制动装置反馈的电制动力施加值的减速度区间。由于需要将减速度区间与实际减速度进行比较,因此,可以在每次执行步骤s105之后,按照该种实施方式的描述,进行1次电制动是否有效的判断。
71.如果实际减速度在确定出的减速度区间内,可以说明实际上施加的电制动力与实际的减速度是相匹配的,因此可以确定出电制动力有效,反之则可以确定出电制动力无效。
72.可以看出,采用该种实施方式时,通过生命信号,电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差,以及实际减速度是否在减速度区间内,判断电制动力有效,可以得到非常准确的电制动力有效性的判断结果,保障了本技术方案的可靠性。
73.步骤s103:基于电制动力和机械制动力,进行制动力目标值的分配,并控制电制动装置施加分配的电制动力,控制机械制动装置施加分配的机械制动力。
74.当电制动力有效时,本技术是基于电制动力和机械制动力,进行制动力目标值的
分配,具体的分配规则可以根据需要进行设定和调整,例如一种场合中,采用的分配规则是优先分配电制动力,当电制动力分配完毕时,剩余的则分配至机械制动力。也就是说,当磁浮列车能够提供的电制动力大于等于当前的制动力目标值时,将制动力目标值均分配为电制动力,当磁浮列车能够提供的电制动力小于当前的制动力目标值时,将电制动力不足的部分分配为机械制动力。
75.当然,其他具体场合中,可以采用其他的分配规则,并不影响本发明的实施,
76.分配完成之后,便可以控制电制动装置施加分配的电制动力,控制机械制动装置施加分配的机械制动力,当然,如果分配的机械制动力为0,则机械制动装置不会进行动作。
77.电制动装置通常可以为磁浮列车的牵引控制系统,牵引控制系统可以负责列车牵引与电制动的实施,具体例如可以通过电机再生制动以及反接制动施加电制动力。而机械制动装置通常可以为磁浮列车的液压制动装置,液压制动装置可以负责纯机械制动的实施,具体可以是通过向制动缸充入液压油,将闸片压紧轨面,施加机械制动。
78.步骤s104:将制动力目标值分配为机械制动力,并通过机械制动装置施加分配的机械制动力。
79.当电制动力有效时,需要将制动力目标值分配为机械制动力,进而通过机械制动装置施加分配的机械制动力。
80.并且需要说明的是,由于磁浮列车运行过程中,任意时刻均有可能发生电制动力失效的情况。因此,实际应用中,一旦判断出电制动力无效时,便可以立即重新进行制动力目标值的分配,即一旦判断出电制动力无效,便可以立即执行步骤s104,以保障行车安全。
81.步骤s105:基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度。
82.在制动力分配完毕之后,考虑到加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,能够有效地反映出磁浮列车的实际制动效果,因此,本技术是基于加速度计检测出的磁浮列车减速度信号实现制动力目标值的反馈调节。并且,为了提高减速度的准确性,本技术会对加速度计检测出的磁浮列车减速度信号进行修正,即本技术会基于磁浮列车当前的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度。
83.确定出磁浮列车当前所处位置的坡角信息的具体方式可以有多种,例如一种具体场合中基于应答器来确定出磁浮列车当前的坡角信息。应答器为大量安装在轨道上的器件,当磁浮列车经过应答器时,可以获取到应答器上的列车当前位置、当前的线路坡角等信息。
84.在本发明的一种具体实施方式中,步骤s105可以具体包括:
85.基于α1=a/cosθ确定出磁浮列车行车方向的实际减速度;
86.其中,α为加速度计检测出的磁浮列车减速度,θ为磁浮列车当前所处位置的坡角值,α1为确定出的磁浮列车行车方向的实际减速度。
87.该种实施方式中,考虑到加速度计检测出的磁浮列车减速度α为水平方向的加速度信号,因此,通过α1=a/cosθ可以转换为磁浮列车行车方向的实际减速度α1。加速度计通常可以安装在车厢内。
88.步骤s106:基于制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度。
89.目标减速度也就是减速度的理论值。制动力目标值不同,目标减速度会相应的不
同,因此可以基于制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度。
90.在本发明的一种具体实施方式中,步骤s106可以具体包括:
91.通过确定出磁浮列车当前的目标减速度β;
92.其中,f1为当前的制动力目标值,η为线路摩擦系数,m为磁浮列车荷载,θ为磁浮列车当前所处位置的坡角值,f2为风阻,f3为磁阻。β为确定出的磁浮列车当前的目标减速度。
93.该种实施方式中,考虑到制动力,摩擦力,风阻,磁阻以及集电靴阻力均会影响制动效果,即影响列车减速度的理论值,因此,该种实施方式中,通过制动力,摩擦力,风阻,磁阻以及集电靴阻力,确定出磁浮列车当前的目标减速度。此外需要说明的是,该种实施方式中,集电靴阻力设置为经验值41.67以简化计算。
94.步骤s107:判断目标减速度与实际减速度之间的误差是否大于预设的补偿触发阈值,如果是,则执行步骤s108。
95.具体的,当目标减速度与实际减速度之间的误差不大于预设的补偿触发阈值时,说明目标减速度与实际减速度很接近,可以无需进行补偿。当然,在实际应用中,由于实际减速度可能会不断变化,因此,在实际应用中,可以周期性地执行步骤s106以确定出磁浮列车当前的目标减速度,一旦确定出目标减速度与实际减速度之间的误差大于预设的补偿触发阈值时,便可以执行步骤s108的操作。
96.补偿触发阈值的具体取值可以根据需要进行设定和调整,但通常会设置为较低的数值,以保障目标减速度与实际减速度非常接近时才不会进行补偿。例如可以将补偿触发阈值设置为0或者略高于0的数值。
97.步骤s108:基于目标减速度与实际减速度之间的误差,确定出用于消除误差的补偿量,通过补偿量调整制动力目标值并返回执行判断电制动力是否有效的操作。
98.当判断出目标减速度与实际减速度之间的误差大于预设的补偿触发阈值时,便可以进行补偿。具体的,需要根据目标减速度与实际减速度之间的误差,确定出用于消除误差的补偿量。
99.在理想状态下,目标减速度β与实际减速度α1应当是一致的,按照反馈控制的原理,本技术便可以基于目标减速度与实际减速度之间的误差,利用预设的反馈控制算法,确定出用于消除误差的补偿量,进而利用该补偿量调整制动力目标值。在通过补偿量调整制动力目标值之后,可以返回执行步骤s102的操作,使得可以重新进行制动力目标值的分配。
100.在本发明的一种具体实施方式中,在确定出磁浮列车行车方向的实际减速度之后,还可以包括:
101.判断确定出的实际减速度是否有效;
102.如果有效,则执行基于制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度的操作;
103.如果无效,则取消对于当前的制动力目标值的调整。
104.该种实施方式中,考虑到部分场合中,由于干扰导致的信息传递出错,或者加速度计自身故障等情况,会导致接收到的由加速度计检测出的磁浮列车减速度是错误的,因此,该种实施方式中,为了进一步的保障方案的可靠性,还会在确定出磁浮列车行车方向的实际减速度之后,进一步的判断实际减速度是否有效。
105.判断实际减速度α1是否有效的具体方式可以有多种,例如一种具体场合中,可以通过列车测速系统提供列车运行方向的实时速度,进而基于列车测速系统提供的列车运行方向的实时速度,计算出磁浮列车行车方向上的减速度α2。
106.然后通过比较实际减速度α1与计算出磁浮列车行车方向上的减速度α2之间的误差是否在第二误差范围内,来确定出实际减速度α1是否有效,即如果在第二误差范围内,说明实际减速度α1有效,反之则说明实际减速度α1无效。
107.当确定出实际减速度有效时,便可以正常执行方案的流程,即正常执行步骤s106以及后续的各个步骤,以使得可以通过补偿量调整制动力目标值。反之,当确定出实际减速度无效时,则不会执行步骤s106以及后续的各个步骤,也即由于实际减速度无效,因此不会取消对于当前的制动力目标值的调整,直到重新确定出实际减速度有效。
108.应用本发明实施例所提供的技术方案,根据接收到的制动级别信息,确定出对应于制动级别信息的制动力目标值之后,会判断电制动力是否有效,如果电制动力有效,则本技术是基于电制动力和机械制动力,进行制动力目标值的分配,进而控制电制动装置施加分配的电制动力,控制机械制动装置施加分配的机械制动力,可以看出,本技术在电制动正常的情况下,是基于电制动力和机械制动力实现列车的制动,因此不会出现传统方案中由于单纯调节机械制动而会对悬浮控制及闸片消耗带来不利影响的情况。当然,在判断出电制动力无效时,则将制动力目标值分配为机械制动力,并通过机械制动装置施加分配的机械制动力。并且可以看出,由于本技术的方案会判断电制动力是否有效,而不是直接默认电制动力有效,因此有利于提高本技术方案的制动可靠性。
109.在制动力分配完毕之后,考虑到加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,能够有效地反映出制动效果,因此,本技术是基于加速度计检测出的磁浮列车减速度信号实现制动力目标值的反馈调节。并且,本技术是基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度,也就是说,本技术通过坡角信息对加速度计检测出的磁浮列车减速度信号进行了修正,从而使得本技术可以得到更为准确的实际减速度。得到了实际减速度之后,当目标减速度与实际减速度之间误差较大时,即大于预设的补偿触发阈值时,便可以根据目标减速度与实际减速度之间的误差,确定出用于消除误差的补偿量,进而通过补偿量调整制动力目标值,使得实际减速度能够更接近目标减速度,也即使得实际制动效果更接近预期。
110.综上所述,本技术的方案可以实现磁浮列车的准确的制动控制,也就有利于保障制动效果,提高了行车安全。
111.相应于上面的制动控制方法的实施例,本发明实施例还提供了一种磁浮列车的制动控制系统,可与上文相互对应参照。
112.可参阅图2,该磁浮列车的制动控制系统可以包括:加速度计10,制动控制装置20,电制动装置30以及机械制动装置40,制动控制装置20用于实现如上述任一实施例中的磁浮列车的制动控制方法的步骤。
113.进一步的,图2中示出了应答器50和列车测速系统60。由上文的描述可知,通过列车测速系统60可以提供列车运行方向的实时速度,进而基于列车测速系统60提供的列车运行方向的实时速度,计算出磁浮列车行车方向上的减速度α2。而应答器50则是用于提供坡角信息。
114.进一步的,在本发明的一种具体实施方式中,在磁浮列车中,加速度计10,制动控制装置20,电制动装置30以及机械制动装置40可以均进行了冗余布置。
115.例如,一种具体场合中,加速度计10可以在头车厢和尾车厢中各设置1个,实现冗余配置。
116.电制动装置30也即牵引控制装置,可以在每节车布置一套,保证电制动的可靠性。机械制动装置40通常具体为液压制动装置,可以在每节车中布置一套,保证机械制动施加的可靠性。
117.制动控制装置20可以在每节车中布置一个,保证制动控制的可靠性,并且,由于在每节车中布置了一个制动控制装置20,因此可以设置为主从结构,即将其中的一个制动控制装置20作为主制动控制装置,其余各个制动控制装置20作为从制动控制装置。每节车上的制动控制装置20与本车厢的电制动装置30和机械制动装置40之间通过列车总线和硬线相连接,每节车中的制动控制装置20均能够各自独立运行,并能够通过通信总线实现信息交互,从而实现协同工作和切换首尾系统,进行列车控制。
118.例如,可以将车头的制动控制装置20作为主制动控制装置,然后由主制动控制装置来执行本技术的方案,并且主制动控制装置会将制动任务分配给各节车,以使得各个从制动控制装置根据接收的制动执行相应车厢的制动控制。
119.此外,上文中描述的列车测速系统60也可以在每节头车中采用冗余配置的方式,保证速度信息的可靠性。
120.相应于上面的磁浮列车的制动控制方法和磁浮列车的制动控制系统的实施例,本发明实施例还提供了一种磁浮列车,可以包括如上述任一实施例中的磁浮列车的制动控制系统。
121.还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
122.专业人员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。
123.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。
技术特征:
1.一种磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,包括:根据接收到的制动级别信息,确定出对应于所述制动级别信息的制动力目标值;判断电制动力是否有效;如果是,则基于电制动力和机械制动力,进行所述制动力目标值的分配,并控制电制动装置施加分配的电制动力,控制机械制动装置施加分配的机械制动力;如果否,则将所述制动力目标值分配为机械制动力,并通过机械制动装置施加分配的机械制动力;基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度;基于所述制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度;判断所述目标减速度与所述实际减速度之间的误差是否大于预设的补偿触发阈值;如果是,则基于所述目标减速度与所述实际减速度之间的误差,确定出用于消除所述误差的补偿量,通过所述补偿量调整所述制动力目标值并返回执行所述判断电制动力是否有效的的操作。2.根据权利要求1所述的磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,所述判断电制动力是否有效,包括:判断是否接收到电制动装置的生命信号,如果是,则确定出电制动力有效,否则确定出电制动力无效。3.根据权利要求2所述的磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,还包括:判断所述电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差是否在第一误差范围内;如果不在第一误差范围内,则确定出电制动力无效;如果在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号,则确定出电制动力有效。4.根据权利要求3所述的磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,还包括:在判断出所述电制动装置反馈的电制动力施加值与电制动力分配值之间的误差在第一误差范围内,且判断出接收到了电制动装置的生命信号之后,按照预设的对应关系,确定出对应于所述电制动装置反馈的电制动力施加值的减速度区间;判断所述实际减速度是否在所述减速度区间内,如果是,则确定出电制动力有效,否则确定出电制动力无效。5.根据权利要求1所述的磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,所述基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息,以及加速度计检测出的磁浮列车减速度信号,确定出磁浮列车行车方向的实际减速度,包括:基于α1=a/cosθ确定出磁浮列车行车方向的实际减速度;其中,α为加速度计检测出的磁浮列车减速度,θ为磁浮列车当前所处位置的坡角值,α1为确定出的磁浮列车行车方向的实际减速度。6.根据权利要求1所述的磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,所述基于所述制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度,包括:
通过确定出磁浮列车当前的目标减速度β;其中,f1为当前的制动力目标值,η为线路摩擦系数,m为磁浮列车荷载,θ为磁浮列车当前所处位置的坡角值,f2为风阻,f3为磁阻。7.根据权利要求1至6任一项所述的磁浮列车的制动控制方法,其特征在于,在确定出磁浮列车行车方向的实际减速度之后,还包括:判断确定出的所述实际减速度是否有效;如果有效,则执行所述基于所述制动力目标值,确定出磁浮列车当前的目标减速度的操作;如果无效,则取消对于当前的所述制动力目标值的调整。8.一种磁浮列车的制动控制系统,其特征在于,包括:加速度计,制动控制装置,电制动装置以及机械制动装置,所述制动控制装置用于实现如权利要求1至7任一项所述的磁浮列车的制动控制方法的步骤。9.根据权利要求8所述的磁浮列车的制动控制系统,其特征在于,在所述磁浮列车中,所述加速度计,所述制动控制装置,所述电制动装置以及所述机械制动装置均进行了冗余布置。10.一种磁浮列车,其特征在于,包括如权利要求8或9所述的磁浮列车的制动控制系统。
技术总结
本申请公开了一种磁浮列车及其制动控制方法和系统,应用于轨道交通技术领域,包括:根据制动级别信息确定出制动力目标值;电制动力有效时,进行制动力目标值的分配后,控制电制动装置和机械制动装置分别施加分配的电制动力和机械制动力;电制动力无效时将制动力目标值分配为机械制动力并施加机械制动力;基于磁浮列车当前所处位置的坡角信息以及加速度计检测的磁浮列车减速度信号,确定磁浮列车行车方向的实际减速度;当目标减速度与实际减速度之间的误差大于补偿触发阈值时,基于该误差确定出用于消除误差的补偿量并通过补偿量调整制动力目标值。应用本申请的方案可以实现磁浮列车的准确的制动控制,也就有利于保障制动效果,提高了行车安全。提高了行车安全。提高了行车安全。
