[发明专利]通过车钩力计算轴重转移控制电机扭矩输出的装置及方法

权利要求书

1.通过车钩力计算轴重转移控制电机扭矩输出的装置，其特征在于：包括机车本体(10)，所述的机车本体(10)上安装有主逆变器(1)、第二传感器(3)、第三传感器(4)和电源(9)，所述的机车本体(10)下方安装有前车轮(5)和后车轮(6)，且前车轮(5)和后车轮(6)上分别安装有控制其转动的前牵引电机(51)和后牵引电机(61)，所述的前车轮(5)与第二传感器(3)连接，所述的后车轮(6)与第三传感器(4)连接，所述的机车本体(10)前端安装有前控制器(7)，后端安装有后控制器(8)，所述的机车本体(10)车钩处安装有抗干扰车钩力传感器(2)；所述的主逆变器(1)借助电源(9)驱动，所述的抗干扰车钩力传感器(2)、第二传感器(3)和第三传感器(4)均与主逆变器(1)信号输入端连接，所述的主逆变器(1)信号输出端与前控制器(7)和后控制器(8)连接，所述的前控制器(7)和后控制器(8)分别控制前牵引电机(51)和后牵引电机(61)。

2.如权利要求1所述的通过车钩力计算轴重转移控制电机扭矩输出的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、通过机车动力学仿真建造机车车钩力受力模型；

B、根据检测到的动态车钩力首先基于重载钩缓结构和载荷信息特点设计抗干扰车钩力传感器(2)，抗干扰车钩力传感器(2)即两辆车体之间的力传感器，检测动态车钩力，机车前车轮(5)和后车轮(6)上分别安装第二传感器(3)、第三传感器(4)传递两个车轮的受力；分析牵引状态变化对机车轴重转移的影响，建立车钩力-轮轨法向力函数，设计基于轴重转移的转矩分配算法；

C、然后结合大功率电机的动态响应特征，研究多电机协同输出的动态控制原理；

D、最后利用直接转矩控制方法，根据二系悬挂的力元反馈和抗干扰车钩力传感器(2)传递的动态车钩载荷传递到主逆变器(1)分别对前控制器(7)和后控制器(8)，前控制器(7)和后控制器(8)分别控制的前牵引电机(51)和后牵引电机(61)扭矩输出实时调整驱动扭矩；

E、按照1435:600的比例建立相应的转向架缩尺模型，利用已有的实验场地，验证控制算法。

3.根据权利要求2所述的通过车钩力计算轴重转移控制电机扭矩输出的方法，其特征在于；所述的步骤D中，主逆变器信号控制前控制器(7)和后控制器(8)，前控制器(7)和后控制器(8)通过模糊控制算法来控制前牵引电机(51)和后牵引电机(61)扭矩进行调整。