一種列車恒速運行的控制方法技術

本發明專利技術公開了一種列車恒速運行的控制方法，以列車當前所受阻力、列車當前線路坡道斜向力和列車在不同運行狀態下所受外力之總和為恒速控制的參考值，計算在恒速控制中列車牽引電機輸出力，使列車的運行速度保持恒定。本發明專利技術具有恒速控制精度高，列車速度控制穩定的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種列車控制領域，尤其涉及。
技術介紹
在列車運行過程中，為減輕司機的工作壓力，保證列車穩定的舒適運行，恒速運行功能已成為列車的必備功能需求。如圖1所示，當前電力機車常采用通過控制CI電路來調整列車牽引電機的輸出，實現對列車運行速度的調整。名為《機車恒速運行控制方法》的專利技術專利，專利號為CN101211189A，通過可編程控制器PLC檢測并轉換機車速度，進而控制機車保持在一較小偏差范圍內的恒速運行狀態，無需駕駛員進行人工干預做出調整操作。名為《用于在自動列車運行中控制速度的方法和裝置》，專利號為CN101992795A，通過估測和控制列車在其將行駛到的每個位置處所應當行駛的速度，從而滿足列車限制速度曲線，在列車加速或減速的情況下，通過遵守加速度限制和加加速度限制確保乘客舒適。但現有技術存在以下不足:1、恒速控制中設定力按固定斜率從當前值上升到列車允許最大力，計算的設定力隨著速度差的增大，會遠遠偏離實際速度點對應的力矩包絡線，從而使計算得出的力矩值沒有實際作用，最終控制力的給定完全按照電機包絡線執行，使恒速控制器失去作用。2、設定力沒有考慮列車阻力和列車運行坡道，調節容易偏大，使列車加、減速度較大，導致列車沖擊較大，嚴重影響列車乘坐的舒適性。3、設定力計算中使用的速度信號為固定速度精度，導致設定力變化過快或過慢，從而導致功率波動劇烈從而加重主電路參數的調節難度，不利于控制系統穩定。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題就在于:針對現有技術存在的技術問題，本專利技術提供一種恒速控制精度高，列車速度控制穩定的列車恒速運行的控制方法。為解決上述技術問題，本專利技術提出的技術方案為:，通過列車恒速控制器控制列車的牽引電機輸出力，列車的牽引電機輸出力通過如式⑴所示公式計算，FE= F r+Fg+Fa(1)式⑴中，FE為列車的牽引電機輸出力，F#列車當前所受阻力，Fe為列車當前線路坡道斜向力，FA為列車所受力之總和。作為本專利技術的進一步改進，所述列車當前所受阻力匕通過獲得列車當前速度V，由列車阻力計算功能模塊計算得到。作為本專利技術的進一步改進，所述列車當前線路坡道斜向力Fe通過獲取列車當前位置，和列車運行線路圖計算得到。作為本專利技術的進一步改進，所述列車所受力之總和？八通過如式(2)所示公式計算得出，Fa= ma(2)式⑴中，FAS列車所受力之總和，m為列車質量，a為列車預設的加速度。作為本專利技術的進一步改進，控制列車恒速運行包括如下步驟:S1.設定列車恒速運行的恒速值V;S2.根據預設的恒速誤差Vd，判斷列車的當前運行速度V是否處于恒速值V的恒速誤差范圍內，處于該范圍內則跳轉到步驟S3，否則跳轉到步驟S4 ;S3.控制列車的牽引電機輸出力FE為列車當前線路坡道斜向力Fe與列車當前所受阻力FR之和；S4.計算列車所受力之總和FA，通過式(1)所示公式計算并調整列車的牽引電機輸出力Fe。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S1的具體步驟為:S1.1.司機人員向列車控制系統發出恒速運行指令；S1.2.列車控制系統判斷列車當前運行速度是否高于恒速控制的門檻值，是則設定列車的當前運行速度V為列車的恒速值V，否則不響應該恒速運行指令。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S4中，當列車當前運行速度V低于設定的列車恒速值V的恒速誤差范圍時，列車恒速控制器控制列車以預設的加速度加速；當列車當前運行速度V高于設定的列車恒速值V的恒速誤差范圍時，列車恒速控制器控制列車以預設的加速度a2減速。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟S4中，進一步對列車當前運行速度V進行修正，修正方式如式(3)所示，V，= v-MOD ((v-V)，Δ V)(3)式(3)中，V’為修正后的列車當前運行速度，V為修正前的列車當前運行速度，V為設定的列車恒速值，A V為允許的恒速誤差范圍，MOD ()為取余運算；并以修正后的列車當前運行速度V’計算列車的當前阻力。與現有技術相比，本專利技術的優點在于:1、本專利技術在恒速控制中，引入列車當前線路走道斜力和當前所受到的阻力，能夠精確計算列車在當前狀態下的受力情況，使列車的恒速控制更為精準。2、本專利技術采用預設的加速度來控制列車加速或減速的過程中的速度變化量，能夠保證列車在恒速控制器控制下的恒速運行平穩，為乘員提供舒適的乘坐感受。【附圖說明】圖1為現有列車速度控制主電路原理示意圖。圖2為本專利技術實施例控制列車恒速運行方法的流程圖。【具體實施方式】以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本專利技術作進一步描述，但并不因此而限制本專利技術的保護范圍。本實施例，通過列車恒速控制器控制列車的牽引電機輸出力，列車的牽引電機輸出力通過如式⑴所示公式計算，Fe= F a-Fr-Fg(1)式⑴中，FE為列車的牽引電機輸出力，FA為列車所受力之總和，FR為列車當前所受阻力，Fs為列車當前線路坡道斜向力；牽引電機輸出力FE、列車所受力之總和FA、列車當前所受阻力FR和列車當前線路坡道斜向力F(；與列車前進方向一致時為正，與列車前進方向相反時為負。列車所受力之總和FA為正值時，列車加速運行，為負值時，列車減速運行，為0時，列車保持恒速運行。因此，在理想狀態下，在控制列車恒速運行的過程中，當列車運行速度等于恒速值時，需要保持列車所受力之總和FaS 0，當列車運行速度高于恒速，需要使列車所受力之總和FA為負值，使列車減速，當列車運行速度低于恒速，需要使列車所受力之總和FA為正值，使列車加速。列車當前所受阻力？1?通過獲得列車當前速度當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種列車恒速運行的控制方法，其特征在于：通過列車恒速控制器控制列車的牽引電機輸出力，列車的牽引電機輸出力通過如式(1)所示公式計算，FE＝FA?FR?FG?????????????(1)式(1)中，FE為列車的牽引電機輸出力，FA為列車所受力之總和，FR為列車當前所受阻力，FG為列車當前線路坡道斜向力；所述牽引電機輸出力、列車所受力之總和、列車當前所受阻力和列車當前線路坡道斜向力與列車前進方向一致時為正，與列車前進方向相反時為負。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周楊，黃浩，彭鴻基，陽志雄，鄒東海，吳斐，龍凱亮，章志兵，李大雙，
申請(專利權)人：株洲南車時代電氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43