[发明专利]一种打磨单元偏转控制装置、系统及钢轨打磨车

权利要求书

1.一种打磨单元偏转控制装置，其特征在于，包括：

偏转控制单元，在打磨车停车状态下控制打磨单元偏转，并完成偏转角度标定；

数据获取单元，在标定过程中采集多组打磨单元实际偏转角度值，及对应的执行机构行程反馈值；

数据拟合单元，采用设定的函数拟合，根据打磨单元实际偏转角度值及对应的执行机构行程反馈值的多组数据组合得到函数的参数，将函数的参数传输至偏转控制单元；

偏转控制单元在打磨车作业状态下采用设定的函数及所述数据拟合单元传输的参数对打磨单元进行偏转控制。

2.根据权利要求1所述的打磨单元偏转控制装置，其特征在于：所述设定的函数包括但不限于指数函数、傅里叶级数、正弦函数、多项式函数中的任一种。

3.根据权利要求2所述的打磨单元偏转控制装置，其特征在于：所述装置还包括自动标定控制单元，所述自动标定控制单元与偏转控制单元、数据获取单元及数据拟合单元分别相连；所述自动标定控制单元用于，在偏转角度标定状态下，通过设置需要偏转的打磨单元序号、偏转角度间隔、偏转角度范围及偏转电压范围，实现所述偏转控制单元对打磨单元的偏转角度标定控制；在打磨车作业状态下，所述数据获取单元及数据拟合单元不工作，由所述偏转控制单元实现打磨单元作业偏转动作的控制。

4.一种打磨单元偏转控制系统，其特征在于，包括：控制器、控制元件、执行机构、偏转机构、行程传感器，及如权利要求1至3中任一项所述的偏转控制装置；在打磨作业过程中，所述控制器根据设定角度值与反馈角度值之间的偏差向控制元件发出控制指令，由所述控制元件控制执行机构动作，再由所述执行机构驱动偏转机构执行偏转动作；在偏转过程中，所述行程传感器实时检测执行机构的行程位移量，所述偏转控制单元根据设定的函数及参数将行程传感器的电压或电流值转换为反馈角度值并输出至控制器，使得所述偏转机构准确偏转至设定角度值。

5.根据权利要求4所述的打磨单元偏转控制系统，其特征在于，所述设定的函数采用以下两项指数函数进行拟合：

α＝f(V)＝a*xp(b*)+*exp(d*V)

其中，a、b、c、d为指数函数中的参数，exp为以自然常数e为底的指数函数，α为打磨单元偏转的反馈角度值，V为行程传感器的电压值。

6.一种打磨单元偏转控制系统，其特征在于，包括：控制器、控制元件、执行机构、偏转机构、行程传感器，及如权利要求1至3中任一项所述的偏转控制装置；在打磨作业过程中，所述偏转控制单元根据设定的函数及参数将设定角度值转换为目标电压或电流值，所述控制器根据目标电压或电流值与反馈值之间的偏差向控制元件发出控制指令，由所述控制元件控制执行机构动作，再由所述执行机构驱动偏转机构执行偏转动作；在偏转过程中，所述行程传感器实时检测执行机构的行程位移量，并将行程电压或电流反馈值输出至控制器，使得所述偏转机构准确偏转至设定角度值。

7.根据权利要求6所述的打磨单元偏转控制系统，其特征在于，所述设定的函数采用以下傅里叶级数一次展开函数进行拟合：

V＝f(α)＝₀+₁*os(α*ω)+₁*sin(α*ω)

其中，a₀、a₁、b₁、ω为傅里叶级数中的参数，V为行程传感器的目标电压值，α为打磨单元偏转的设定角度值。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的打磨单元偏转控制系统，其特征在于：在偏转角度标定状态下，所述数据获取单元采集打磨单元实际偏转角度值及执行机构行程反馈值过程中，所述打磨单元的打磨头按照正常打磨作业状态的平均下压力下压至钢轨的轨面上。