[發明專利]一種無軌自導向汽車列車的自導向控制方法

有效

• 申請號: 201410603705.2
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105629968B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 馮江華;尚敬;許峻峰;王征宇;肖磊;張陳林
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

1.一種無軌自導向汽車列車的自導向控制方法，其特征在于，步驟為：

步驟(1)：記錄車輛在行進中的各個車軸的實時位置信息；

步驟(2)：通過調整對應軸上車輪的轉向角來使得車軸運行于一定軌跡，各個車軸需運行于第一軸運行的軌跡上；

所述自導向控制方法包括站臺停靠流程，其方法為：在自導向列車的側向安裝微波探測器進行精確測距，在客車靠站時通過控制全輪轉向系統，使車輛斜行停靠以實現停靠，實現車輛地板與站臺地板的小縫隙對接；

所述步驟(2)的具體流程為：

步驟(2.1)：以第一節車為例，車輛在行駛時第一軸中心處的坐標T₁(x₁,y₁)不斷更新，將其以數組的形式存儲在車輛控制器內存內；

步驟(2.2)：后一個轉向軸中心的坐標通過步驟(1)進行實時計算；通過查詢車輛控制器內存中存儲的所有前轉向軸中心的坐標，找出與前轉向軸中心距離為前后軸軸距的、且與此時后一轉向軸中心最近的坐標點A(x^*,y^*)，將其作為目標坐標，用來調整車輛的后一轉向軸的轉向角；

步驟(2.3)：將目標坐標A(x^*,y^*)變換到第一節車輛坐標系Xv1-Yv1上，得到A點在Xv1-Yv1坐標系下Yv1向距離為：

當將控制為零時，即可使得后輪行進在前輪的軌跡上；其中，ψ₁為車輛的橫擺角；

步驟(2.4)：重復步驟步驟(2.2)～(2.3)，得到其他所有各節車輛轉向軸轉向角的控制方案。

2.根據權利要求1所述的無軌自導向汽車列車的自導向控制方法，其特征在于，所述步驟(1)的具體流程為：

車輛在行進中的各個車軸的位置信息通過已知前車質心處的實時坐標T₁(x₁,y₁)、通過測量到的各個車輛的橫擺角ψ₁,ψ₂,ψ₃…..ψ_n以及車輛的尺寸實時計算出來：

x₂＝x₁-(l_f1+l_r1)cosψ₁

y₂＝y₁-(l_f1+l_r1)sinψ₁

x₃＝x₁-(l_f1+l_g1)cosψ₁-(l_f2+l_r2)cosψ₂

y₃＝y₁-(l_f1+l_g1)sinψ₁-(l_f2+l_r2)sinψ₂

……

x_n＝x₁-(l_f1+l_g1)cosψ₁......-(l_f(n-2)+l_g(n-2))cosψ_n-2-(l_f(n-1)+l_r(n-1))cosψ_n-1

y_n＝y₁-(l_f1+l_g1)sinψ₁......-(l_f(n-2)+l_g(n-2))sinψ_n-2-(l_f(n-1)+l_r(n-1))sinψ_n-1

通過上述表達式得出自導向列車各個車軸中點的位置信息；

式中x₁、x₂、x₃….x_n分別表示第1、2、3、…n軸在坐標x軸上的坐標；

式中y₁、y₂、y₃….y_n分別表示第1、2、3、…n軸在坐標y軸上的坐標；

式中ψ₁,ψ₂,ψ₃…..ψ_n分別表示第1、2、3、…n節車廂的橫擺角；

式中l_f1表示第一節車廂質心到第一個車軸的距離；

式中l_g1表示第一節車廂質心到第一節車廂與第二節車廂交接處的距離；

式中l_f2表示第二節車廂與第一節車廂鉸接處到第二節車廂質心之間的距離；

式中l_r2表示第二節車廂上的車軸到質心的距離；

式中l_f(n-2)表示第(n-2)節車廂上質心到第(n-2)節車廂與第(n-3)節車廂之間交接處的距離；

式中l_g(n-2)表示第(n-2)節車廂上質心到第(n-2)節車廂與第(n-1)節車廂之間交接處的距離；

式中l_f(n-1)表示第(n-2)節車廂上質心到第(n-2)節車廂與第(n-1)節車廂之間交接處的距離；

式中l_r(n-1)表示第(n-2)節車廂上車軸到該節車廂質心的距離。