[发明专利]一种高速列车最优粘着制动控制方法及系统

摘要

本发明提出了一种高速列车最优粘着制动控制方法及系统，实现实时蠕滑率的估计及未知量的补偿同时又确保制动力的有效发挥。本发明能在复杂多变的轨面环境下实现对不同轨面最优蠕滑率的估计及跟踪，可有效发挥高速列车的制动力，从而可进一步提高制动系统的稳定性。

主权项

1.一种高速列车最优粘着制动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：建立高速列车制动过程中动力学模型：其中ω为轮对角速度、v为列车速度、λ为蠕滑率、M为轴重、J为转动惯量、B_t为不确定的粘滞摩擦系数、F为粘着力、r为轮对半径、F_K为轮对所有闸片提供的总制动力、r_z为制动盘的平均摩擦半径、T_D为不确定扰动；根据动力学模型获取高速列车制动过程中状态方程：其中制动力矩U＝F_Kr_z、总未知量f_D＝(T_D‑B_tω)、状态变量x₁＝v、x₂＝ωr；步骤S2：建立轮轨间粘着特性离散化方程Y(k)＝UT(k)θ(k)，其中Y(k)＝μ0λ(k)‑μ(k)，UT(k)＝[μ(k)λ(k),μ(k)λ2(k)]，θT(k)＝[P1(k),P2(k)]，μ0为粘着特性曲线初始斜率，参数矩阵θ(k)中P1、P2为轨面参数；求解上述方程中参数矩阵θ(k)获取最优蠕滑率作为参考蠕滑率λp；步骤S3：根据步骤S1所述的状态方程设计滑模观测器用于估计fD和F；步骤S4：设计蠕滑率跟踪器用于跟踪参考蠕滑率，所述蠕滑率跟踪器接收步骤S2得到的参考蠕滑率λp、步骤S3中的fD和F，以实现控制目标，使得高速列车最佳制动性能。