[发明专利]可变刚度一系定位节点控制系统及控制方法

权利要求书

1.可变刚度一系定位节点控制系统，其特征是：该控制系统包括GPS模块(1)、车载陀螺仪模块(2)、车载速度模块(3)、车体底架振动加速度传感器(4)、转向架横向振动加速度传感器(5)、前置处理器(7)和车载主机(8)；

所述车载主机分别与前置处理器(7)、车体底架振动加速度传感器(4)、转向架横向振动加速度传感器(5)、GPS(1)、车载速度模块(3)、车载陀螺仪模块(2)以及可变刚度一系定位节点(6)连接；

所述GPS模块用于接收GPS信号，获取车辆的运行线路信息；

所述车载陀螺仪模块用于判断线路信息的曲线半径；

所述车载速度模块(3)用于提供车辆运行速度信息；

所述车体底架振动加速度传感器(4)用于采集车体振动加速度；转向架横向振动加速度传感器(5)用于采集构架振动加速度；

所述前置处理器根据实测车体振动加速度计算舒适度指标，根据实测构架横向振动加速度进行滤波计算，并整合可变刚度一系定位节点自反馈信号提供至车载主机(8)；

所述车载主机(8)对舒适度指标、构架横向滤波加速度、陀螺仪及GPS信息、车辆运行速度以及可变刚度一系定位节点反馈信号进行整合，并进行控制。

2.根据权利要求1所述的可变刚度一系定位节点控制系统，其特征在于：所述可变刚度一系定位节点通过电磁阀实时改变节点内部阀系，进而改变刚度特性，并带有自检和反馈功能，调整刚度按照由大到小分为六级，即L1～L6，其中L3为常工作刚度，此外还有主动变刚度功能失效时的被动安全参数L0。

3.可变刚度一系定位节点控制方法，其特征是：该控制方法通过如权利要求1所述的控制系统实现，该方法由以下步骤实现：

步骤一、当动车组受电弓给电时，可变刚度一系定位节点(6)的自检模块工作，判断节点阀系及供电系统是否正常，如果状态正常，执行步骤二；如果状态不正常，控制电磁阀完全断电，将可变刚度一系定位节点(6)刚度执行被动安全参数L0，待车辆入库后对节点进行检查；

步骤二、车载主机(8)判断车载速度模块(3)获取的动车组运行速度是否大于80km/h时，如果是，执行步骤三；如果否，控制可变刚度一系定位节点(6)的电磁阀动作，可变刚度一系定位节点(6)的刚度执行L6参数；执行步骤七；

步骤三、通过GPS模块判断当前线路信息，如果是曲线，且根据陀螺仪模块判断曲线半径小于1000m时，控制可变刚度一系定位节点(6)的电磁阀动作，可变刚度一系定位节点(6)的刚度执行L5参数；执行步骤七；

如果运行线路为直线或曲线半径大于1000m，执行步骤四；

步骤四、则判断转向架横向振动加速度，如果0.5-10Hz滤波后的横向振动加速度在10分钟内出现3次大于0.5g，则认为转向架存在失稳风险，控制可变刚度一系定位节点(6)的电磁阀动作，可变刚度一系定位节点(6)的刚度执行L1参数；执行步骤七；

如果0.5-10Hz滤波后的构架横向振动加速度没有出现预警，则执行步骤五；

步骤五、若车体底架振动加速度传感器(4)获得的舒适度指标没有超过2，则认为车辆运行状态正常，控制可变刚度一系定位节点(6)的电磁阀动作，可变刚度一系定位节点(6)的刚度执行L2参数；执行步骤七；

如果舒适度指标超过2，且车体横向振动加速度频率小于等于3Hz，认为车辆出现明显的晃动问题，根据构架横向振动加速度进一步判断是否同时引起车辆运行安全问题；执行步骤六；

步骤六、若0.5-10Hz滤波后的构架横向振动加速度出现连续5次达到0.3g，认为此时车辆可能存在安全隐患，控制可变刚度一系定位节点(6)的电磁阀动作，可变刚度一系定位节点(6)的刚度执行L3参数；执行步骤七；

如果0.5-10Hz滤波后的构架横向振动加速度未出现连续5次达到0.3g，认为此时车辆为单一的车体晃动问题，控制可变刚度一系定位节点(6)的电磁阀动作，可变刚度一系定位节点(6)的刚度执行L4参数；执行步骤七；

步骤七、所述可变刚度一系定位节点(6)的自反馈模块判断当前执行指令与目标指令是否一致，如果否，则可变刚度一系定位节点(6)存在异常，控制电磁阀完全断电，将可变刚度一系定位节点(6)刚度执行被动安全参数L0，待车辆入库后对节点进行检查。