[发明专利]一种轨道车辆制动系统防滑控制方法

说明书

本发明涉及一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，包括：步骤S1：基于负梯度迭代法的粘着在线估计得到黏着系数估计值；步骤S2：根据粘着系数估计值，基于最小二乘参数辨识法的最优滑移率辨识得到滑移率特性曲线；步骤S3：根据得到的滑移率特性曲线得到当前的滑移率特性曲线斜率，结合滑移率的微分确定当前控制策略。与现有技术相比，本发明能够在列车制动过程中有效的防止轮对发生滑行，而且提高黏着利用率，缩短制动距离。

技术领域

本发明涉及一种防滑控制方法，尤其是涉及一种轨道车辆制动系统防滑控制方法。

背景技术

对于粘着制动而言，车辆发生滑行主要是由于制动力超过粘着力造成的，因此控制制动力的大小即可实现防滑控制，也就是说根据粘着力的大小控制制动减速度就可以避免滑行，所以防滑控制主要是从控制制动力、改善和充分利用粘着着手。目前轨道车辆的制动系统在判断滑行时，采用了许多判据，主要依据的是速度差、减速度、蠕滑率、减速度微分等，其中采用速度差和减速度较为普遍。防滑控制系统根据速度差和减速度的变化，设置阈值控制制动力的变化来控制车轮的滑行。无论采用哪种判据，防止车轮滑行和充分利用粘着是防滑控制的主要目的。但有时，两种防滑控制系统采用相同的判据，防滑控制的效果却不相同，主要就是由于防滑判据参数的选取和制动力的控制过程不同造成的。

当前的防滑控制的参数主要是以逻辑门限值控制方确定的，这是一种比较简单有效的控制方法，只需要设定合适的门限值，一般为固定值，采用的主要滑行检测参数有：速度差：一般为10-15km/h，减速度:3-4m/s2，蠕滑率.：一般为15％。但这种采用固定阈值的方法有其不足之处，以速度差为例，如果速度差标准定的太低，会造成防滑系统误动作；但如果速度差标准定的太高，又会导致灵敏度降低(日本新干线一般取为15km/h)。如果按照高速范围制定速度差标准，低速时就不能保证正常的防滑作用。因此，速度差标准就不能是一个固定值，而应当是速度的函数。也就是说，以速度差为判据的阈值应是随列车速度的减小而逐渐减小，是随着列车速度减小而变化的下坡函数。制动过程中，随着速度的降低，粘着系数会越来越大，制动时车辆的减速度也会越来越大，减速度判据的阈值也应当是随着列车速度变化而变化的函数，不应是一固定值。蠕滑率是速度差和速度的函数，因此采用蠕滑率判据时阈值的选取也应当考虑速度变化的影响。因此，有必要对速度差、减速度、滑移率等常用判据的控制参数进行研究，也可以找出一种新型的防滑控制方法和其对应的判据。

中国专利CN 100410114 C，提出了多变量综合控制的机车车辆防滑控制方法，以控制量速度差、减速度和蠕滑率为基础，综合车辆速度、车辆速度及车辆计算速度的差值，设定最优控制函数，对粘着利用状况进行综合评估，得到综合指标值，从而根据综合指标值控制防滑阀增压、减压或保压，并通过控制防滑阀调节制动缸的压力来防止车轮滑行。该文献中所述实施方案是在现有判据基础上做最优控制，无法对当前粘着情况作出定量计算或感知。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道车辆制动系统防滑控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轨道车辆制动系统防滑控制方法，包括：

步骤S1：基于负梯度迭代法的粘着在线估计得到黏着系数估计值；

步骤S2：根据粘着系数估计值，基于最小二乘参数辨识法的最优滑移率辨识得到滑移率特性曲线；

步骤S3：根据得到的滑移率特性曲线得到当前的滑移率特性曲线斜率，结合滑移率的微分确定当前控制策略。

所述步骤S1具体包括：

步骤S11：实时获取当前时刻的制动系统施加的制动力K和轮对角速度ω；

步骤S12：获得轮轨间黏着力的估计值，并对轮轨间黏着力的估计值不断更新；