[發明專利]基于最優牽引轉矩在線搜尋的機車黏著控制方法

有效

• 申請號: 202010983832.5
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112061177B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 李夫忠;李強;李婷婷;王嵩;黃景春;劉川
• 申請（專利權）人: 成都運達科技股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;G06F17/11
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.基于最優牽引轉矩在線搜尋的機車黏著控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1，對機車車軸進行空轉檢測，并識別出機車中最先發生空轉的車軸作為搜尋軸，其余車軸作為接收軸；

步驟S2，通過最優轉矩在線搜尋算法獲得搜尋軸適宜在當前軌面工況下運行的最優牽引轉矩；

步驟S3，以搜尋軸的最優牽引轉矩為基準，根據軸重轉移現象引起的黏著重量的變化快速響應，調整各接收軸的最優牽引轉矩；

所述步驟S3具體包括：

步驟S31，計算機車各接收軸相對搜尋軸垂直載荷的差值；

步驟S32，基于各接收軸相對搜尋軸垂直載荷的差值以及搜尋軸的最優牽引轉矩，計算各接收軸的最優牽引轉矩；

步驟S33，快速恢復各接收軸的牽引轉矩至最優牽引轉矩范圍；

所述步驟S31具體包括：

步驟S311，通過下式計算機車各車軸垂直載荷N₁，N₂，N₃，N₄；其中，N₁為搜尋軸的垂直載荷，N₂，N₃，N₄為第一接收軸、第二接收軸、第三接收軸的垂直載荷；

步驟S312，基于機車各車軸垂直載荷，計算各接收軸相對搜尋軸垂直載荷的差值：

式中，ΔN₂₁、ΔN₃₁、ΔN₄₁分別為第一接收軸、第二接收軸、第三接收軸相對搜尋軸垂直載荷的差值；F_ad1為搜尋軸輪對的黏著力；F_ad2、F_ad3、F_ad4分別為第一接收軸、第二接收軸、第三接收軸輪對的黏著力；2L為轉向架中心距；2l為轉向架軸距；H為車鉤距軌面高度；h為轉向架牽引點距軌面高度；

步驟S313，以輪對最小黏著力計算垂直載荷的差值，從而得到：

2.根據權利要求1所述的基于最優牽引轉矩在線搜尋的機車黏著控制方法，其特征在于，所述步驟S1的空轉檢測過程具體包括：

步驟S11，檢測機車運行過程中輪對的蠕滑速度v_s和加速度a；

步驟S12，將檢測信號與預先設定的閾值相比較；

步驟S13，若檢測信號均超過預先設定的閾值，則判定該輪對所在車軸為空轉。

3.根據權利要求1所述的基于最優牽引轉矩在線搜尋的機車黏著控制方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

步驟S21，快速降低搜尋軸的牽引轉矩直至搜尋軸空轉結束，此時搜尋軸的牽引轉矩為T₁；

步驟S22，以預設幅度逐漸增加搜尋軸的牽引轉矩，隨著牽引轉矩增加，當牽引轉矩提供的驅動力超過軌面所能提供的最大黏著力時，輪軌黏著遭到破壞，輪對再一次發生空轉時，記錄此刻搜尋軸的牽引轉矩輸出值，即為當前軌面工況下搜尋軸的最大牽引轉矩T_max；

步驟S23，基于最大牽引轉矩T_max，確定搜尋軸的最優牽引轉矩為T_op1：

T_op1＝K·T_max

式中，K為最優轉矩調整系數。

4.根據權利要求3所述的基于最優牽引轉矩在線搜尋的機車黏著控制方法，其特征在于，所述步驟S23之后還包括：

步驟S24，在獲得最優牽引轉矩后，將發生空轉后的搜尋軸的牽引轉矩下降調節直到空轉結束，快速恢復搜尋軸的牽引轉矩至最優牽引轉矩范圍；

步驟S25，對機車當前運行軌面工況變化情況進行判斷，并根據判斷結果進行優化控制。