[发明专利]电空制动系统的仿真控制方法

权利要求书

1.一种电空制动系统的仿真控制方法，其特征在于，包括：

确定空气制动阀和制动实验的类型，所述实验的类型包括：初充气试验、制动充气实验、制动排气实验、缓解实验以及紧急制动实验；

根据空气制动阀和制动实验的类型，确定控制策略模型，所述控制策略模型用于按照不同类型的空气制动阀中气体流体的变化预测出相应的空气制动阀中预设点位置的气压变化；其中，所述控制策略模型是指：通过气体流体力学理论将不同类型的空气制动阀中气体流体的变化进行理论推导，得到制动实验中空气制动阀预设点位置的压力变化数据，将各个预设点位置的压力变化数据输入到电空制动试验器的气动模型中，得到各个预设点位置的气体流动变化量，推算出控制所述预设点位置的充气电磁阀和排气电磁阀的变化规律，得出控制所述电磁阀的控制策略；

根据所述控制策略模型输出与所述制动实验类型匹配的脉冲宽度调制PWM信号；其中，所述脉冲宽度调制PWM信号用于控制电空制动气管路上的充气电磁阀和/或排气电磁阀的开关状态；

控制风源对电空制动气管路上的电空制动实验器进行充风，并实时检测所述电空制动实验器中的气压变化数据；

对所述气压变化数据进行预处理后，得到修正的气压变化数据；

将所述修正的气压变化数据与所述控制策略模型预测的理论气压变化数据进行比对，得到比对结果；

根据所述比对结果，调整所述控制策略模型输出的脉冲宽度调制PWM信号，得到调整后的脉冲宽度调制PWM信号；

根据所述调整后的脉冲宽度调制PWM信号控制气管路上充气电磁阀和/或排气电磁阀的开关状态，得到符合实际制动实验情况的电空制动气压变化数据。

2.根据权利要求1所述的电空制动系统的仿真控制方法，其特征在于，所述确定空气制动阀和制动实验的类型，包括：

在上位机中安装的电空制动系统的仿真软件的交互界面中进行不同类型空气制动阀和制动实验的选择，其中，所述电空制动系统仿真软件用于加载不同类型空气制动阀和制动实验所对应的多个控制策略模型。

3.根据权利要求1所述的电空制动系统的仿真控制方法，其特征在于，所述电空制动气管路上安装有充气电磁阀、排气电磁阀、电空制动试验器以及多个压力传感器；其中，所述电空制动试验器设置在所述充气电磁阀和排气电磁阀之间；压力传感器用于实时检测电空制动气管路和所述电空制动试验器的气压变化数据。

4.根据权利要求1所述的电空制动系统的仿真控制方法，其特征在于，所述对所述气压变化数据进行预处理后，得到修正的气压变化数据，包括：

采用防脉冲干扰中位值滤波法对所述气压变化数据进行预处理，所述气压变化数据由预设时间段内的多个离散的气压数值构成；具体的：

将采集到的气压变换数据的每个气压数值进行序列扩充，得到由多个序列段组成的气压变化数据；其中，所述序列扩充是指：将任一个气压数值与前后相邻的若干个气压数值一起扩充为一个序列段；

将所述序列段中的气压数值按照从大到小的顺序进行排序，得到修正的序列段；

去除所述修正的序列段中最大值的气压数值与最小值的气压数值后，提取所述修正的序列段的中位值作为该修正的序列段的气压数值；

提取所有修正的序列段的气压数值，得到修正的气压变化数据。

5.根据权利要求1所述的电空制动系统的仿真控制方法，其特征在于，所述根据所述比对结果，调整所述控制策略模型输出的脉冲宽度调制PWM信号，包括：

获取所述修正的气压变化数据与所述控制策略模型预测的理论气压变化数据之间的偏差值和所述偏差值的变化率；

将所述偏差值和所述偏差值的变化率作为修正模型的输入变量，通过所述修正模型得到调整后的脉冲宽度调制PWM信号；其中，所述修正模型是指：实际制动实验情况的电空制动气压变化数据与脉冲宽度调制PWM信号的波形参数之间的对应关系。

6.根据权利要求5所述的电空制动系统的仿真控制方法，其特征在于，所述修正模型的建立步骤包括：

记录多次实际制动实验情况的电空制动气压变化数据，以及记录与实际制动实验情况的电空制动气压变化数据相对应的脉冲宽度调制PWM信号的波形参数；

将多次记录的所述脉冲宽度调制PWM信号的波形参数的数据按照预设的顺序进行排列，得到规则控制表，根据经验与大量的实验数据对所述规则控制表进行修正。