[發(fā)明專利]一種重載機車多級空轉(zhuǎn)故障檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710502885.9
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107219775A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何靜;孫健;張昌凡;劉建華;劉光偉;吳公平;林真珍;劉樹燦
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 任重,馮振寧

1.一種重載機車多級空轉(zhuǎn)故障檢測方法,其特征在于，首先通過對機車粘著特性曲線分析，將空轉(zhuǎn)等級分類；其次根據(jù)粘著特性曲線工作點變化，采用輪對角加速度、牽引力矩導(dǎo)數(shù)和粘著系數(shù)導(dǎo)數(shù)的組合做為判據(jù)，對機車空轉(zhuǎn)等級進行檢測并分類；所述輪對角加速度、牽引力矩導(dǎo)數(shù)和粘著系數(shù)導(dǎo)數(shù)的組合包括輪對角加速度a、牽引力矩導(dǎo)數(shù)粘著系數(shù)導(dǎo)數(shù)和粘著系數(shù)導(dǎo)數(shù)與牽引力矩導(dǎo)數(shù)之比

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載機車多級空轉(zhuǎn)故障檢測方法,其特征在于，所述空轉(zhuǎn)等級包括飛速空轉(zhuǎn)、緩慢空轉(zhuǎn)和微觀空轉(zhuǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載機車多級空轉(zhuǎn)故障檢測方法，其特征在于，所述牽引力矩導(dǎo)數(shù)通過對牽引轉(zhuǎn)矩T_m微分運算求得，具體包括以下步驟：根據(jù)單位周期輸入轉(zhuǎn)矩的差值，牽引力矩導(dǎo)數(shù)

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重載機車多級空轉(zhuǎn)故障檢測方法，其特征在于，所述粘著系數(shù)導(dǎo)數(shù)通過設(shè)計及級聯(lián)滑模觀測器得到，具體包括以下計算步驟：選取狀態(tài)變量；x₁＝θ，x₂＝ω，x₃＝T_L，θ為電機位移角，ω為電機轉(zhuǎn)速，其中僅x₁是可測的，T_L為電機負(fù)載轉(zhuǎn)矩，假設(shè)為有界變量。可得如下狀態(tài)方程：

x·1=x2x·2=-1Jmx3+1JmTmx·3=T·L---(1)]]>

y＝x₁(2)

對式(1)描述的對象，且僅x₁是可測的，針對的情況，設(shè)計如下級聯(lián)滑模觀測器對負(fù)載轉(zhuǎn)矩導(dǎo)數(shù)進行觀測：

z^·1=z^2+v3z^·2=-1Jmz^3+1JmTm+v4z^·3=v5---(3)]]>

y^=z^1]]>

其中滑模控制項為

v3=κ1sgn(x1-z^1)---(4)]]>

v4=κ2sgn(x2-z^2)---(5)]]>

v5=κ3sgn(x3-z^3)---(6)]]>

式中，是x₁，x₂，x₃的觀測值，κ₁，κ₂，κ₃為待設(shè)計常數(shù)，sgn(·)為符號函數(shù)；

對于任何初始條件x₀∈Rⁿ，對系統(tǒng)式(1)構(gòu)造觀測器式(3)，都能確定足夠大的正常數(shù)κ_i(i＝1,2,3)，使得負(fù)載轉(zhuǎn)矩導(dǎo)數(shù)的觀測值為

從而獲取粘著系數(shù)的導(dǎo)數(shù)