[發明專利]軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制系統及方法

有效

• 申請號: 201810045436.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108297737B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 王文軍;賈星衡;李紅
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B61C17/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制系統，其特征在于，包括：

獨立驅動輪對機電耦合系統；

采集模塊，用于采集電機輸出軸的轉速和流過電機電樞的電流；

狀態觀測器，用于根據所述電機輸出軸的轉速和所述流過電機電樞的電流得到系統的狀態量；所述系統的狀態量包括輪對的橫向位移、搖頭角、橫向速度和搖頭角速度；以及

電機控制器，在獨立驅動輪對發生蛇行運動時，根據所述系統的狀態量計算驅動電機的控制電壓，并通過所述驅動電機的控制電壓控制獨立驅動輪對機電耦合系統，以對獨立驅動輪對進行蛇行穩定性控制；

所述電機控制器進一步用于：在所述獨立驅動輪對處于橫向位移與搖頭角交替振動的狀態時，根據所述系統的狀態量，以橫向位移目標值為0或收斂在預設范圍內為控制目標，通過控制算法計算所述驅動電機的控制電壓，并通過功率電路器件輸出所述驅動電機控制電壓，以對所述獨立驅動輪對進行穩定性控制。

2.根據權利要求1所述的軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制系統，其特征在于，所述獨立驅動輪對機電耦合系統包括：

所述獨立驅動輪對；

兩臺驅動電機以及傳動機構。

3.根據權利要求1所述的軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制系統，其特征在于，所述采集模塊包括：

電機轉速傳感器和電樞電流傳感器。

4.根據權利要求1所述的軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制系統，其特征在于，所述狀態觀測器進一步用于根據所述電機輸出軸的轉速和所述流過電機電樞的電流，根據狀態觀測器估計所述系統的狀態量。

5.一種軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

采集電機輸出軸的轉速和流過電機電樞的電流；

根據所述電機輸出軸的轉速和所述流過電機電樞的電流得到系統的狀態量；所述系統的狀態量包括輪對的橫向位移、搖頭角、橫向速度和搖頭角速度；以及

根據所述系統的狀態量計算驅動電機的控制電壓，并根據所述驅動電機的控制電壓控制獨立驅動輪對機電耦合系統，從而對獨立驅動輪對進行蛇行穩定性控制；在所述獨立驅動輪對處于橫向位移與搖頭角交替振動的狀態時，根據所述系統的狀態量，以橫向位移目標值為0或收斂在預設范圍內為控制目標，通過控制算法計算所述驅動電機的控制電壓，并通過功率電路器件輸出所述驅動電機的控制電壓，以對所述驅動輪對進行穩定性控制。

6.根據權利要求5所述的軌道車輛獨立驅動輪對的蛇行穩定性控制方法，其特征在于，根據所述電機輸出軸的轉速和所述流過電機電樞的電流根據狀態觀測器估計所述系統的狀態量。