[发明专利]一种磁悬浮列车悬浮架位姿测量方法

说明书

本发明公开了一种磁悬浮列车悬浮架位姿测量方法，包括以下步骤：步骤S10：在左悬浮模块上设置左悬浮模块Z向传感器向上测量左F轨的距离，在左悬浮模块上设置左悬浮模块Y向传感器向左侧和\或右侧测量左F轨侧内壁的距离，通过测量数据解算得到左悬浮模块位姿；在右悬浮模块上设置右悬浮模块Z向传感器向上测量右F轨的距离，在右悬浮模块上设置右悬浮模块Y向传感器向左侧和\或右侧测量右F轨侧内壁的距离，通过测量数据解算得到右悬浮模块位姿；步骤S20：在左右悬浮模块分别设置牵引直线电机传感器，通过牵引直线电机传感器测量数据以及左右悬浮模块位姿解算得到牵引直线电机的位姿。能够精确测量牵引直线电机中置的磁悬浮列车悬浮架的位姿。

技术领域

本发明涉及到磁悬浮列车领域，尤其涉及一种磁悬浮列车悬浮架位姿测量方法。

背景技术

磁悬浮列车悬浮架作为磁悬浮列车的核心部件，具有悬浮、导向、牵引和制动的功能。磁悬浮立车运行时，通过安装在悬浮架上的电磁铁产生电磁吸力，将车辆悬浮在轨道上；通过安装在悬浮架上的直线电机产生纵向力，牵引车辆前进。

针对中速磁悬浮列车，国防科学技术大学提出牵引直线电机中置的悬浮架结构方案详见图1，该悬浮架结构由两个左右C形悬浮模块30、40和牵引直线电机50组成。左F轨10平行设置在C形左悬浮模块30内，右F轨20平行设置在C形右悬浮模块40内。所述牵引直线电机50平行设置于左右悬浮模块30、40之间。牵引直线电机50两侧各设有两个防滚解耦机构60，四个防滚解耦机构对称设置，防滚解耦机构60两端分别铰接于牵引直线电机50和悬浮模块上。可见，牵引直线电机中置的磁悬浮列车悬浮架由左悬浮模块、右悬浮模块和牵引直线电机组成，因而若要得到牵引直线电机中置的磁悬浮列车悬浮架的位姿需要得到左悬浮模块、右悬浮模块和牵引直线电机的位姿。

由于磁浮列车采用的是F型轨道，其磁极内外壁都是倾斜截面，对于悬浮模块横向位移和偏航角度测量精度有严重的影响。另一方面，由于牵引直线电机下方是长定子齿槽结构，无法直接通过传感器测量直线电机相对于轨道的位姿。因此如何能够精确测量牵引直线电机中置的磁悬浮列车悬浮架的位姿，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

基于上述技术难题，本发明提供一种磁悬浮列车悬浮架位姿测量方法，能够精确测量牵引直线电机中置的磁悬浮列车悬浮架的位姿。

本发明提供的一种磁悬浮列车悬浮架位姿测量方法，包括以下步骤：

步骤S10：在左悬浮模块上设置左悬浮模块Z向传感器向上测量左F轨的距离，在左悬浮模块上设置左悬浮模块Y向传感器向左侧和\或右侧测量左F轨侧内壁的距离，通过左悬浮模块Z向传感器和左悬浮模块Y向传感器测量数据解算得到左悬浮模块位姿；在右悬浮模块上设置右悬浮模块Z向传感器向上测量右F轨的距离，在右悬浮模块上设置右悬浮模块Y向传感器向左侧和\或右侧测量右F轨侧内壁的距离，通过右悬浮模块Z向传感器和右悬浮模块Y向传感器测量数据解算得到右悬浮模块位姿；

步骤S20：在左右悬浮模块分别设置牵引直线电机传感器，通过牵引直线电机传感器测量数据以及左右悬浮模块位姿解算得到牵引直线电机的位姿。

优选地，所述左悬浮模块Z向传感器为四个，左悬浮模块前侧设置两个左悬浮模块Z向传感器分别为第一左悬浮模块Z向传感器和第二左悬浮模块Z向传感器，前侧两个左悬浮模块Z向传感器相对于左F轨两个磁极左右对称中心横向对称设置；左悬浮模块后侧也设置两个左悬浮模块Z向传感器分别为第三左悬浮模块Z向传感器和第四左悬浮模块Z向传感器，左悬浮模块前侧和后侧四个左悬浮模块Z向传感器相对于左悬浮模块质心的纵向对称设置，右悬浮模块Z向传感器与左悬浮模块Z向传感器相对悬浮架质心对称设置。