一種列車(chē)建模方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種列車(chē)建模方法，包括以下步驟：1)設(shè)計(jì)列車(chē)模型，同時(shí)定義待辨識(shí)的列車(chē)模型參數(shù)；2)設(shè)計(jì)測(cè)試步驟；3)執(zhí)行測(cè)試步驟；4)根據(jù)測(cè)試結(jié)果和列車(chē)模型，辨識(shí)列車(chē)模型參數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適應(yīng)性好、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種列車(chē)建模方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建模方法，尤其是涉及一種列車(chē)建模方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的快速發(fā)展，運(yùn)輸量不斷增加，為加強(qiáng)現(xiàn)代綜合運(yùn)輸體系的建設(shè)，我國(guó)需大力發(fā)展城市鐵路和聞速鐵路，其中聞速列車(chē)是聞速鐵路技術(shù)體系的核心，是國(guó)家相關(guān)聞技術(shù)發(fā)展水平、相關(guān)制造能力、自主創(chuàng)新能力以及國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的綜合體現(xiàn)，對(duì)于具有高速度、高密度運(yùn)營(yíng)特性的高速鐵路來(lái)說(shuō)，高速列車(chē)運(yùn)行安全是重中之重，然而高速列車(chē)作為一個(gè)由復(fù)雜技術(shù)裝備組成、在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)行、完成具有復(fù)雜時(shí)空分布特征的位移服務(wù)的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，如何對(duì)高速列車(chē)運(yùn)行過(guò)程建立有效的模型和實(shí)施速度跟蹤控制，對(duì)確保高速列車(chē)安全、平穩(wěn)運(yùn)行尤為關(guān)鍵。
[0003]但是目前列車(chē)建模一般需要專(zhuān)業(yè)人員在特定的場(chǎng)地對(duì)列車(chē)進(jìn)行測(cè)試，缺點(diǎn)在于成本高，靈活度不夠，且存在一定的危險(xiǎn)性，不能滿(mǎn)足各種控制算法對(duì)于模型的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]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列車(chē)建模方法。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種列車(chē)建模方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]I)設(shè)計(jì)列車(chē)模型，同時(shí)定義待辨識(shí)的列車(chē)模型參數(shù)；
[0008]2)設(shè)計(jì)測(cè)試步驟；
[0009]3)執(zhí)行測(cè)試步驟；
[0010]4)根據(jù)測(cè)試結(jié)果和列車(chē)模型，辨識(shí)列車(chē)模型參數(shù)。
[0011]所述的列車(chē)模型的選擇的因素包括:控制算法、模型復(fù)雜度、和或列車(chē)本身特性。
[0012]所述的列車(chē)本身特性包括列車(chē)牽引制動(dòng)方式。
[0013]所述的步驟2)設(shè)計(jì)測(cè)試步驟具體為:
[0014]21)針對(duì)待辨識(shí)的列車(chē)模型參數(shù)，設(shè)計(jì)不同的測(cè)試步驟，包括牽引、制動(dòng)等級(jí)的標(biāo)定、列車(chē)靜態(tài)特性和或列車(chē)動(dòng)態(tài)特性；
[0015]22)將設(shè)計(jì)好的測(cè)試步驟，用工具生成配置文件，供車(chē)載測(cè)試軟件使用。
[0016]所述的執(zhí)行測(cè)試步驟具體為:
[0017]車(chē)載測(cè)試軟件讀取測(cè)試配置文件，根據(jù)用戶(hù)發(fā)送的測(cè)試序列號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)試。
[0018]所述的辨識(shí)列車(chē)模型參數(shù)過(guò)程中加入濾波算法，去除測(cè)試過(guò)程中引入的噪聲。
[0019]所述的列車(chē)模型參數(shù)辨識(shí)后，對(duì)辨識(shí)出來(lái)的列車(chē)模型參數(shù)和列車(chē)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，以確認(rèn)模型的準(zhǔn)確性。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有適應(yīng)性好、準(zhǔn)確度高，可以對(duì)列車(chē)快速準(zhǔn)確地建模，提高效率，便于在工程項(xiàng)目中實(shí)施。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明的流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明測(cè)試步驟執(zhí)行示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例
[0025]本發(fā)明為一種列車(chē)建模方法，根據(jù)該方法可以對(duì)列車(chē)快速準(zhǔn)確地建模，提高效率。如圖1所示，本發(fā)明列車(chē)建模方法的具體步驟如下
[0026](I)設(shè)計(jì)列車(chē)模型
[0027]列車(chē)模型的設(shè)計(jì)中，要考慮控制算法的要求和模型復(fù)雜度。控制算法對(duì)列車(chē)的控制參數(shù)、精確性等要求，對(duì)列車(chē)模型的選擇有直接的影響。同時(shí)，列車(chē)本身的特性也要在考慮在內(nèi)，因?yàn)榱熊?chē)牽引制動(dòng)方式也會(huì)對(duì)列車(chē)模型的選擇有影響。另外，根據(jù)控制算法的要求，列車(chē)模型有可能在嵌入式車(chē)載軟件中實(shí)時(shí)計(jì)算，如果模型過(guò)于復(fù)雜，可能會(huì)使車(chē)載軟件的實(shí)時(shí)性得不到保證。即便只是離線(xiàn)仿真使用，模型的復(fù)雜度也會(huì)影響仿真速度。所以必須考慮列車(chē)模型的復(fù)雜度。
[0028]在這一步驟中，也定義了模型中的哪些參數(shù)需要辨識(shí)，這是下一步工作的前提。
[0029](2)設(shè)計(jì)測(cè)試步驟
[0030]針對(duì)待辨識(shí)的參數(shù)，設(shè)計(jì)不同的測(cè)試步驟，包括牽引、制動(dòng)等級(jí)的標(biāo)定、列車(chē)靜態(tài)特性、列車(chē)動(dòng)態(tài)特性等。
[0031]將設(shè)計(jì)好的測(cè)試步驟，用工具生成配置文件，供車(chē)載測(cè)試軟件使用。
[0032](3)執(zhí)行測(cè)試步驟
[0033]此步驟中，主要考慮測(cè)試的安全?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中，需要車(chē)載安全軟件正常運(yùn)行，如果由于測(cè)試步驟設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，車(chē)載安全軟件可以確保測(cè)試人員及車(chē)輛的安全。
[0034]車(chē)載測(cè)試軟件讀取測(cè)試配置文件，根據(jù)測(cè)試人員發(fā)送的測(cè)試序列號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)試。測(cè)試軟件記錄測(cè)試的結(jié)果。如圖2所示。
[0035]另外，測(cè)試的過(guò)程中，要注意軌道坡度的影響。
[0036](4)根據(jù)測(cè)試結(jié)果和列車(chē)模型，辨識(shí)模型參數(shù)。
[0037]列車(chē)的速度、加速度等物理量的測(cè)試過(guò)程中，不可避免地會(huì)弓丨入噪聲等，在辨識(shí)的過(guò)程中，可以結(jié)合相應(yīng)的濾波算法，去除影響。
[0038]在模型參數(shù)辨識(shí)結(jié)束后，要對(duì)辨識(shí)出來(lái)的列車(chē)模型和列車(chē)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，以確認(rèn)模型的準(zhǔn)確性。
【權(quán)利要求】
1.一種列車(chē)建模方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)設(shè)計(jì)列車(chē)模型，同時(shí)定義待辨識(shí)的列車(chē)模型參數(shù)； 2)設(shè)計(jì)測(cè)試步驟； 3)執(zhí)行測(cè)試步驟； 4)根據(jù)測(cè)試結(jié)果和列車(chē)模型，辨識(shí)列車(chē)模型參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車(chē)建模方法，其特征在于，所述的列車(chē)模型的選擇的因素包括；控制算法、模型復(fù)雜度、和或列車(chē)本身特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種列車(chē)建模方法，其特征在于，所述的列車(chē)本身特性包括列車(chē)牽引制動(dòng)方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車(chē)建模方法，其特征在于，所述的步驟2)設(shè)計(jì)測(cè)試步驟具體為: 21)針對(duì)待辨識(shí)的列車(chē)模型參數(shù)，設(shè)計(jì)不同的測(cè)試步驟，包括牽引、制動(dòng)等級(jí)的標(biāo)定、列車(chē)靜態(tài)特性和或列車(chē)動(dòng)態(tài)特性； 22)將設(shè)計(jì)好的測(cè)試步驟，用工具生成配置文件，供車(chē)載測(cè)試軟件使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車(chē)建模方法，其特征在于，所述的執(zhí)行測(cè)試步驟具體為: 車(chē)載測(cè)試軟件讀取測(cè)試配置文件，根據(jù)用戶(hù)發(fā)送的測(cè)試序列號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)的測(cè)試。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車(chē)建模方法，其特征在于，所述的辨識(shí)列車(chē)模型參數(shù)過(guò)程中加入濾波算法，去除測(cè)試過(guò)程中引入的噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種列車(chē)建模方法，其特征在于，所述的列車(chē)模型參數(shù)辨識(shí)后，對(duì)辨識(shí)出來(lái)的列車(chē)模型參數(shù)和列車(chē)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，以確認(rèn)模型的準(zhǔn)確性。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104392048SQ201410693125
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】職文超, 楊艷飛, 顧立忠 申請(qǐng)人:卡斯柯信號(hào)有限公司