[发明专利]轮轨关系试验台的控制系统及其方法

说明书

本申请提供了一种轮轨关系试验台的控制系统及其方法，可包括：流程控制模块、参数调节模块、信号采集模块和状态监控模块。流程控制模块用于生成控制轮轨关系试验台运行的试验流程任务和步骤调用规则，并按照步骤调用规则向轮轨关系试验台下发试验流程任务的运行步骤，其中试验流程任务包括多个流程任务文件，流程任务文件包含多个控制参数的目标值。参数调节模块用于将多个控制参数的目标值分别转换为轮轨关系试验台的执行机构的指令值。信号采集模块用于采集在多个控制参数的指令值的控制下的轮轨关系试验台的状态参数。状态监控模块响应于超过报警阈值的状态参数，生成并发出控制轮轨关系试验台的急停指令。

技术领域

本申请涉及轨道交通试验设备技术领域，尤其涉及一种轮轨关系试验台的控制系统及其方法。

背景技术

在高速铁路的发展过程中，轮轨关系的研究是其中一个热门研究方向，轮轨关系对车辆运行的安全性、舒适性和线路维修具有重要影响。但是，在实际线路上对轮轨关系问题进行试验研究时，试验周期较长、成本较高，并且易受天气影响和环境干扰；另外，在进行例如疲劳裂纹、车轮损伤、脱轨等方面的试验时，存在较大的安全隐患。基于此，采用实验室试验的方式经济高效，影响因素可控，对于研究试验单因素对轮轨关系的影响以及极限工况的试验和研究具有十分重要的价值。

目前，德国DB系统技术中心、意大利Luchini公司、日本铁道综合技术研究所均建有用于进行试验室试验的轮轨关系试验台。但是基于我国高速铁路的350km/h的运营速度现状，以及最高486.1km/h的线路试验速度，上述轮轨关系试验台的试验能力难以满足高速铁路的发展需求。另外，针对不同试验的试验工况的难易程度，其试验流程必然存在差异。尤其对于制动、擦伤冲击等探索性试验，无法事先预期试验执行过程中速度、力等参数的变化趋势和范围，试验流程不能按照固定的步骤执行下去，而是要根据变化情况动态调整。现有的轮轨关系试验台难以根据不同试验工况，为试验提供便捷灵活的试验流程制定方案。

发明内容

本申请提供了一种轮轨关系试验台的控制系统及其方法，以期解决或部分解决背景技术中涉及的上述问题或现有技术中的其它至少一个不足。

本申请提供了这样一种轮轨关系试验台的控制系统，可包括：流程控制模块、参数调节模块、信号采集模块和状态监控模块。流程控制模块用于生成控制轮轨关系试验台运行的试验流程任务和步骤调用规则，并按照步骤调用规则向轮轨关系试验台下发试验流程任务的运行步骤，其中试验流程任务包括多个流程任务文件，流程任务文件包含多个控制参数的目标值。参数调节模块用于将多个控制参数的目标值分别转换为轮轨关系试验台的执行机构的指令值。信号采集模块用于采集在多个控制参数的指令值的控制下的轮轨关系试验台的状态参数。状态监控模块响应于超过报警阈值的状态参数，生成并发出控制轮轨关系试验台的急停指令。

在一些实施方式中，试验流程任务包括第一流程任务文件。第一流程任务文件可记录有：步骤序号、时间开关、条件开关、多个控制参数的目标值及其变化率值。其中，时间开关包括最短运行时间和最长运行时间，条件开关包括条件参考控制参数、条件判断符、条件值、以及条件跳转目标。

在一些实施方式中，步骤调用规则包括第一步骤调用规则。第一步骤调用规则可包括：

第一步骤调用规则包括：响应于轮轨关系试验台的运行时间达到步骤序号对应的最短运行时间并且未超过步骤序号对应的最长运行时间，以及步骤序号对应的条件参考控制参数满足条件判断符对应的条件值，触发流程控制模块向轮轨关系试验台下发步骤序号对应的条件跳转目标的运行步骤；以及

响应于轮轨关系试验台的运行时间达到步骤序号对应的最长运行时间，触发流程控制模块向轮轨关系试验台下发步骤序号的下一步运行步骤，直至完成第一流程任务文件的全部运行步骤。

在一些实施方式中，试验流程任务包括第二流程任务文件。