[发明专利]用于胶轮低地板智能轨道列车的轨迹跟随控制方法

权利要求书

1.一种用于胶轮低地板智能轨道列车的轨迹跟随控制方法，其特征在于，在胶轮低地板智能轨道列车的行进过程中，实时计算列车在行进过程中的各车轮转角，实时控制转角驱动转向系统转向，以保证各车轮行进在相同的轨迹上。

2.根据权利要求1所述的用于胶轮低地板智能轨道列车的轨迹跟随控制方法，其特征在于，在计算各车轮转角之前，先建立车辆模型；即，将铰接式汽车列车的静态模型降阶为“单轮模型”，这样铰接式汽车列车的运动特性就用轮子位于车辆中轴线的“单车”的运动特性来描述。

3.根据权利要求2所述的用于胶轮低地板智能轨道列车的轨迹跟随控制方法，其特征在于，当胶轮低地板智能轨道列车进行曲线行驶时，delta₁、delta₂、delta₃、delta₄......为各车轴的转角，即第一轴转角delta₁、第二轴转角delta₂、第三轴转角delta₃、第四轴转角delta₄；计算各个转向轴转角的步骤为：

I、第二轴车轴转角；对于第一节车厢，当车辆的第二轴满足与第一轴轨迹一致时，即第一轴转弯半径R1等于第二轴转弯半径R2，则有delta1与delta2大小相等方向相反；那么，delta2的大小为：

delta₂＝delta₁

其中，R1为第一轴转弯半径，R2为第二轴转弯半径，delta1为第一轴转角，delta2为第二轴转角；

II、第四轴车轴转角；第四轴与第二轴并不在同一个车身上，有它们的转向并不共圆心，第二轴与第四轴的之间的关系只能通过第一节车身与第二节车身之间的共同点铰接点G1来联系；在铰接点处构建一个虚拟车轴，通过计算可知虚拟车轴相对于第一节车厢的转向角为deltaV1g1，同时利用角度传感器检测第一节车厢与第二节车厢的铰接角度beta1，虚拟车轴相对于第一节车厢、第二节车厢的转向角deltaV1g1、deltaV2g1大小为：

deltaV1g1=atan(L1g+L12L12tan(delta1))]]>

deltaV2g1＝deltaV1g1+beta1

其中，deltaV1g1为铰接点G1处构建的虚拟车轴相对于第一节车厢的转角，deltaV2g1为铰接点G1处构建的虚拟车轴相对于第二节车厢的转角，L1g为第二轴到铰接点G1的距离，L1为第一轴到第二轴的距离，beta1为第一节车厢与第二节车厢的铰接角；

令delta4大小等于deltaV2g1，方向与deltaV2g1相反，则有第四轴行驶的轨迹会与铰接点G1的轨迹相同，由第一节车厢上车轴与铰接点转弯半径关系可知，Rg1要大于R2，令delta4的大小为k*deltaV2g1，0.5<K<1；其中，delta4为第四轴转角，k为常量；

III、第三轴车轴转角：由于第四轴与铰接点G1两点决定一条直线，因此第二节车厢的车身姿态已全部确定，第三轴车轮转角为适应当前车身姿态所需的最佳转角；delta3的大小为：

delta3=atan(L2-L2g2L2+L2gtan(delta4)+tan(deltaV2g1))]]>

其中，delta3为第三轴的转角，L2为第三轴到第四轴的距离，L2g为第三轴到铰接点G1的距离。