本發(fā)明屬于交通機車領(lǐng)域，涉及一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法。

背景技術(shù)：

1、良好的粘著利用是提高機車牽引性能的有效手段，高效的粘著利用是粘著控制系統(tǒng)追求的目標(biāo)。在現(xiàn)有粘著控制方法中，直接蠕滑速度法的原理最為簡單、直觀，但控制器所需的蠕滑速度卻不易獲得，尤其在機車牽引控制中，在機車未安裝雷達(dá)測速情況下，控制器無法采集到有效的機車速度，軟件計算出來的機車速度僅能用于黏著控制的外圍保護(hù)，無法作為核心控制目標(biāo)。在此情況下主要根據(jù)控制器實時采集到機車動軸加速度，根據(jù)加速度判據(jù)實現(xiàn)粘著控制，實現(xiàn)方便、簡單，基本上能滿足應(yīng)用需要。

2、在加速度判據(jù)中，常規(guī)實現(xiàn)方法是對控制器檢測到的動軸加速度進(jìn)行分檔，確定粘著動作時不同的減載系數(shù)，但對加速度分檔無法區(qū)分機車負(fù)載情況，只能根據(jù)牽引計算估算出大概的機車加速度，無法準(zhǔn)確的判斷輪軌粘著不好時，需要機車減載的加速度閾值，閾值過大容易出現(xiàn)減載滯后，破壞粘著，閾值過小容易誤判，導(dǎo)致控制器頻繁粘著動作。

3、現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)方案

4、現(xiàn)有大功率機車粘著控制技術(shù)加速度判據(jù)實現(xiàn)方法中，預(yù)設(shè)粘著動作第一加速度點，及第二加速度點，動輪加速度大于第一加速度時開始降機車輪周牽引力，加速度大于第二加速度時以最大斜率降輪周牽引力，介于第一加速度和第二加速度之間時按照斜率降輪周牽引力。

5、實現(xiàn)方法如下：

6、功能：采用加速度判斷是否發(fā)生空轉(zhuǎn)，若發(fā)生空轉(zhuǎn)則需要調(diào)整電機轉(zhuǎn)矩。

7、輸入?yún)?shù)：輪對加速度ai，牽引轉(zhuǎn)矩ti。

8、固定參數(shù)：加速度基準(zhǔn)值，a_ref；

9、輸出參數(shù)：牽引轉(zhuǎn)矩修正量δti，i＝1...6。

10、1.對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

11、2.初始化ai和ti；

12、3.當(dāng)ai≥a_ref時，發(fā)生空轉(zhuǎn)，調(diào)整轉(zhuǎn)矩直到ai＜a_ref；

13、4.當(dāng)ai≤a_ref時，退出加速度準(zhǔn)則；

14、現(xiàn)有技術(shù)一的缺點如下：

15、國內(nèi)現(xiàn)有大功率電力機車控制技術(shù)加速度判據(jù)中，采用預(yù)設(shè)定好的粘著動作加速度方法，主要缺點是，1)不能根據(jù)機車負(fù)載情況動態(tài)調(diào)整加速度判據(jù)中加速度閾值；2)不能根據(jù)實際輪軌粘著情況，動態(tài)的調(diào)整加速度判據(jù)加速度閾值，加速度閾值設(shè)置不合適用以引起粘著徹底破壞，重新搜索粘著，導(dǎo)致機車輪周牽引力大范圍波動。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決考慮空轉(zhuǎn)后，在黏著控制加速度判據(jù)中，動態(tài)調(diào)整加速度閾值，并根據(jù)機車輪軌黏著情況，動態(tài)調(diào)整機車輪周牽引力給定，解決在機車輪軌黏著破壞后，由于加速度判據(jù)中加速度閾值較大，實際的輪軌黏著在未達(dá)到該閾值情況下，機車就需要減載，否則黏著會進(jìn)一步破壞，導(dǎo)致機車牽引力大范圍調(diào)整，不利于機車牽引力發(fā)揮的問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，包括以下步驟：

2、獲取機車動軸加速度ai、牽引轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值reftq以及加速度基準(zhǔn)值a_ref；

3、采用黏著控制加速度判據(jù)中加速度閾值自適應(yīng)控制算法，及根據(jù)機車實際輪軌黏著動作時轉(zhuǎn)矩參考指令實現(xiàn)隨動輪加速度動態(tài)調(diào)整。

4、進(jìn)一步地：所述采用黏著控制加速度判據(jù)中加速度閾值自適應(yīng)控制算法，及根據(jù)機車實際輪軌黏著動作時轉(zhuǎn)矩參考指令實現(xiàn)隨動輪加速度動態(tài)調(diào)整的過程如下：

5、當(dāng)機車動軸t1時刻加速度ai(t1)≥a_ref，同時t1時刻加速度持續(xù)δt1時間時，則動態(tài)下調(diào)下一時刻的黏著控制加速度閾值a_ref(t1+1+δt1)＝k1*a_ref及牽引轉(zhuǎn)矩給定值reftq(t1+1+δt1)＝k2*reftq，k1為加速度閾值調(diào)整系數(shù)，k2為轉(zhuǎn)矩給定指令調(diào)整系數(shù)；

6、當(dāng)加速度基準(zhǔn)值a_ref＜a_refmin時，則a_ref(t)＝a_refmin,a_refmin為a_ref最小限定值；

7、當(dāng)機車動軸t2時刻加速度ai(t2)＜a_ref時，且持續(xù)δt2時間，則動態(tài)上調(diào)下一時刻的粘著控制加速度閾值及牽引轉(zhuǎn)矩給定值，a_ref(t2+1+δt2)＝k3*a_ref，reftq(t2+1+δt2)＝k4*reftq，k3為加速度閾值恢復(fù)系數(shù)，k4為轉(zhuǎn)矩給定指令恢復(fù)系數(shù)；

8、當(dāng)加速度基準(zhǔn)值a_ref＞a_refmax時，則a_ref＝a_refmax,a_refmax為a_ref最大限定值。

9、進(jìn)一步地：0＜k1＜1，0＜k2＜1，1＜k3＜2，1＜k4＜2。

10、進(jìn)一步地：δt1≥100ms；δt2≥1000ms。

11、一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制裝置，包括：

12、獲取模塊：用于獲取機車動軸加速度ai、牽引轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值reftq以及加速度基準(zhǔn)值a_ref；

13、動態(tài)調(diào)整模塊：用于采用黏著控制加速度判據(jù)中加速度閾值自適應(yīng)控制算法，及根據(jù)機車實際輪軌黏著動作時轉(zhuǎn)矩參考指令實現(xiàn)隨動輪加速度動態(tài)調(diào)整。

14、一種可讀存儲介質(zhì)，存儲程序模塊，所述程序模塊在處理器中運行可實現(xiàn)任一項所述的方法。

15、本發(fā)明提供的一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，具有以下優(yōu)點：

16、本發(fā)明方案在機車黏著動作時，根據(jù)機車輪軌黏著加速度動態(tài)調(diào)整機車轉(zhuǎn)矩給定，使機車輪周牽引力給定根據(jù)機車黏著情況動態(tài)調(diào)整，以此減小機車黏著動作時，由于機車牽引力給定過大，加速度判據(jù)中加速度閾值較大，機車牽引力在實際粘著已經(jīng)破壞情況下大幅度減載，導(dǎo)致機車輪周牽引力大范圍調(diào)整，影響機車牽引力發(fā)揮。

17、本發(fā)明根據(jù)機車實際輪軌粘著情況，動態(tài)搜索機車粘著加速度，并動態(tài)調(diào)整加速度判據(jù)中加速度閾值，在機車粘著破壞前提前動態(tài)調(diào)整機車輪周牽引力，保證機車輪周牽引力根據(jù)機車輪軌粘著穩(wěn)定發(fā)揮，不至于出現(xiàn)大范圍波動，保證機車的牽引力發(fā)揮。

技術(shù)特征：

1.一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，其特征在于：所述采用黏著控制加速度判據(jù)中加速度閾值自適應(yīng)控制算法，及根據(jù)機車實際輪軌黏著動作時轉(zhuǎn)矩參考指令實現(xiàn)隨動輪加速度動態(tài)調(diào)整的過程如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，其特征在于：0＜k1＜1，0＜k2＜1，1＜k3＜2，1＜k4＜2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，其特征在于：δt1≥100ms；δt2≥1000ms。

5.一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制裝置，其特征在于：包括：

6.一種可讀存儲介質(zhì)，存儲程序模塊，其特征在于，所述程序模塊在處理器中運行可實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明一種基于加速度閾值自適應(yīng)方式機車粘著控制方法，包括以下步驟：獲取機車動軸加速度a<subgt;i</subgt;、牽引轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值RefT<subgt;q</subgt;以及加速度基準(zhǔn)值a_ref；采用黏著控制加速度判據(jù)中加速度閾值自適應(yīng)控制算法，及根據(jù)機車實際輪軌黏著動作時轉(zhuǎn)矩參考指令實現(xiàn)隨動輪加速度動態(tài)調(diào)整。本發(fā)明根據(jù)機車實際輪軌粘著情況，動態(tài)搜索機車粘著加速度，并動態(tài)調(diào)整加速度判據(jù)中加速度閾值，在機車粘著破壞前提前動態(tài)調(diào)整機車輪周牽引力，保證機車輪周牽引力根據(jù)機車輪軌粘著穩(wěn)定發(fā)揮，不至于出現(xiàn)大范圍波動，保證機車的牽引力發(fā)揮。

技術(shù)研發(fā)人員：吳志友,張廣遠(yuǎn),曲強
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17