[發(fā)明專利]一種二乘二取二冗余磁浮列車懸浮傳感器及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910043906.4
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109774489B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁建軍;陳義軍;虞翊;徐俊起;吉文;榮立軍
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: B60L13/06
• 分類號: B60L13/06
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔡彭君

本發(fā)明涉及一種二乘二取二冗余磁浮列車懸浮傳感器及控制方法，其中懸浮傳感器包括熱備控制模塊和兩個檢測電路，熱備控制模塊分別與兩個檢測電路連接并輸出間隙檢測結(jié)果，檢測電路包括二取二表決模塊和兩個檢測分路，檢測分路包括依次連接的感應(yīng)線圈、線圈激勵調(diào)理電路和運算處理電路，運算處理電路與二取二表決模塊連接；任一檢測電路的兩個檢測分路的檢測結(jié)果進行二取二表決，當兩者輸出的差異小于閾值時，向熱備控制模塊輸出，反之不輸出結(jié)果并報警。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用二乘二取二的懸浮傳感器，一來可以解決采用兩個傳感器時制造成本過高、占用安裝空間交大的問題，二來在保持冗余熱備效果的同時可以提升輸出準確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁浮列車懸浮控制和傳感領(lǐng)域，尤其是涉及一種二乘二取二冗余磁浮列車懸浮傳感器及控制方法。

背景技術(shù)

磁浮列車被譽為“零高度飛行器”。磁浮列車用電磁力替代輪軌列車的車輪，提供支撐力和導(dǎo)向力，并通過直線電機推動列車前行，實現(xiàn)列車與軌道無接觸運行。由于無摩擦運行的技術(shù)特點，磁浮列車具備超高速運行潛力，且建設(shè)、運營維護綜合成本低。

懸浮傳感器是磁浮列車的關(guān)鍵部件。懸浮傳感器實時、高速地測量列車和軌道之間的間隙，將間隙測量值發(fā)送到列車控制器，列車控制器據(jù)此調(diào)整電磁力的大小，確保磁浮列車與軌道之間保持穩(wěn)定的距離。可見，懸浮傳感器的穩(wěn)定可靠是保障磁浮列車安全、可靠、可用的重要部件。

目前，高速磁浮的懸浮傳感器是用兩個傳感器獨立測量懸浮間隙，控制器同時接受兩個傳感器的信號，即使一個懸浮傳感器發(fā)生故障，也不會影響列車運行。但是這種設(shè)計方法明顯增加了制造成本，而且需要較大的安裝空間。目前工程應(yīng)用的中低速磁浮懸浮傳感器僅實現(xiàn)了探頭和電源等局部冗余，一旦發(fā)生諸如核心處理器之類的單點故障，傳感器將失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種二乘二取二冗余磁浮列車懸浮傳感器及控制方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種二乘二取二冗余磁浮列車懸浮傳感器，包括熱備控制模塊和兩個檢測電路，所述熱備控制模塊分別與兩個檢測電路連接并輸出間隙檢測結(jié)果，所述檢測電路包括二取二表決模塊和兩個檢測分路，所述檢測分路包括依次連接的感應(yīng)線圈、線圈激勵調(diào)理電路和運算處理電路，所述運算處理電路與二取二表決模塊連接；

任一檢測電路的兩個檢測分路的檢測結(jié)果進行二取二表決，當兩者輸出的差異小于閾值時，向熱備控制模塊輸出，反之不輸出結(jié)果并報警。

所述檢測電路中的兩個感應(yīng)線圈呈中心對稱繞制，且兩個感應(yīng)線圈均圍繞對稱中心繞制；

所述檢測電路中的兩個線圈激勵調(diào)理電路采用的激勵電流的頻率互不相同。

當任一檢測電路的兩個檢測分路的檢測結(jié)果的差異小于閾值時，輸出兩分路中檢測結(jié)果中的較小值或者平均值。

所述懸浮傳感器包括兩個電源，且兩個電源分別與兩個檢測電路連接。

所述閾值為滿流程的5％。

一種懸浮傳感器的控制方法，包括：

步驟S1：所述熱備控制模塊接收兩個檢測電路的輸出；

步驟S2：判斷是否兩個檢測電路都存在輸出，若為是，則采用順位在前的檢測電路的輸出作為間隙檢測結(jié)果，反之，則執(zhí)行步驟S3；

步驟S3：采用存在輸出的檢測電路的輸出作為間隙檢測結(jié)果，并提示另一檢測電路故障。

所述檢測電路的二取二過程具體包括：

步驟S11：兩個檢測分路同步時鐘；

步驟S12：接收兩個檢測分路的輸出；