[發明專利]中低速磁浮列車懸浮間隙的補償方法及補償系統

有效

• 申請號: 201910957128.X
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110525229B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 陳啟發;佟來生;姜宏偉;羅京;張文躍;朱琳;湯彪;周源
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: B60L13/06
• 分類號: B60L13/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;曾利平

本發明公開了一種中低速磁浮列車懸浮間隙的補償方法及補償系統，涉及磁浮列車懸浮控制技術領域。所述補償方法，先在落浮狀態下，根據實測空氣間隙和懸浮間隙傳感器測量的間隙數據來獲取懸浮間隙傳感器間隙偏差補償值；然后在懸浮狀態下，根據懸浮點的實測懸浮間隙和設定的額定懸浮間隙來獲取懸浮間隙偏差補償值；在列車運行時，根據偏差補償值對實時間隙信號進行補償運算，既消除了因機械誤差、安裝誤差和測量誤差導致的懸浮間隙傳感器的間隙偏差，又消除了因結構誤差導致的實測懸浮間隙與額定懸浮間隙之間的偏差，提高了參與懸浮控制計算的懸浮間隙值的精確度，避免了懸浮控制器誤判斷而導致的列車懸浮失穩和砸軌等風險。

技術領域

本發明屬于磁浮列車懸浮控制技術領域，尤其涉及一種中低速磁浮列車懸浮間隙的補償方法及補償系統。

背景技術

中低速磁浮列車是一種依靠電磁力實現無接觸懸浮的車輛系統，它依靠懸浮間隙傳感器提供的懸浮電磁鐵與軌道之間的間隙信號給懸浮控制器，懸浮控制器根據間隙信號調節懸浮電磁鐵的電流，以實現車輛懸浮間隙的調整和控制。

懸浮間隙傳感器安裝在懸浮電磁鐵極板的端部，由于受懸浮電磁鐵極板、安裝塊及懸浮間隙傳感器機械誤差以及安裝方法的影響，懸浮間隙傳感器安裝后三路間隙探頭會存在偏差，且車輛起浮后，由于受現場環境及車輛因素影響，實際的懸浮間隙與額定懸浮間隙也會存在偏差，這些偏差可能會造成懸浮控制器誤判斷，從而使車輛懸浮失穩，產生掉點、砸軌等風險。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種中低速磁浮列車懸浮間隙的補償方法及補償系統，在落浮狀態下，通過懸浮點的實測空氣間隙來補償懸浮間隙傳感器因機械誤差和安裝方式導致的偏差，在懸浮狀態下，通過懸浮點的實測懸浮間隙來補償實際懸浮間隙和額定懸浮間隙之間的偏差，從而提高參與懸浮控制運算的懸浮間隙值的精確度，避免懸浮控制器誤判斷而導致的列車懸浮失穩、掉點和砸軌等風險。

本發明是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種中低速磁浮列車懸浮間隙的補償方法，包括以下步驟：

步驟1：列車處于落浮狀態下，獲取懸浮點的實測空氣間隙以及懸浮間隙傳感器檢測到的間隙數據，根據所述實測空氣間隙和間隙數據計算得到懸浮間隙傳感器的間隙偏差補償值；

步驟2：列車處于靜態穩定懸浮狀態下，獲取懸浮點的實測懸浮間隙，根據額定懸浮間隙和所述實測懸浮間隙計算得到懸浮間隙偏差補償值；

步驟3：列車運行時，根據所述步驟1的間隙偏差補償值和所述步驟2的懸浮間隙偏差補償值對懸浮間隙傳感器檢測到的實時間隙信號進行補償運算，得到用于懸浮控制運算的懸浮間隙值。

本發明所述的懸浮間隙補償方法，先在落浮狀態下獲取懸浮點的實測空氣間隙和懸浮間隙傳感器采集的間隙數據，根據實測空氣間隙和間隙數據來獲取懸浮間隙傳感器的間隙偏差補償值；然后在懸浮狀態下，根據懸浮點的實測懸浮間隙和設定的額定懸浮間隙來獲取懸浮間隙偏差補償值；在列車運行時，根據間隙偏差補償值和懸浮間隙偏差補償值對懸浮間隙傳感器采集的實時間隙信號進行補償運算而得到用于懸浮控制運算的懸浮間隙值，最后根據該懸浮間隙值進行懸浮控制運算，懸浮控制運算的結果用以調節懸浮電磁鐵的電流，實現對列車的穩定懸浮控制，該方法既消除了因機械誤差和安裝誤差導致的懸浮間隙傳感器的間隙偏差，又消除了因結構誤差導致的實測懸浮間隙與額定懸浮間隙之間的偏差，提高了參與懸浮控制計算的懸浮間隙值的精確度，避免了懸浮控制器誤判斷而導致的列車懸浮失穩和掉點砸軌等風險，保證了列車安全穩定的運行。

進一步地，所述步驟1中，實測空氣間隙為落浮狀態下，電磁鐵內、外極板上表面與F軌之間的測量垂向距離，所述間隙偏差補償值的計算表達式為：

S_i補＝S_s落-S_i落