一种列车恒速运行的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种列车恒速运行的控制方法，以列车当前所受阻力、列车当前线路坡道斜向力和列车在不同运行状态下所受外力之总和为恒速控制的参考值，计算在恒速控制中列车牵引电机输出力，使列车的运行速度保持恒定。本发明专利技术具有恒速控制精度高，列车速度控制稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种列车控制领域，尤其涉及。
技术介绍
在列车运行过程中，为减轻司机的工作压力，保证列车稳定的舒适运行，恒速运行功能已成为列车的必备功能需求。如图1所示，当前电力机车常采用通过控制CI电路来调整列车牵引电机的输出，实现对列车运行速度的调整。名为《机车恒速运行控制方法》的专利技术专利，专利号为CN101211189A，通过可编程控制器PLC检测并转换机车速度，进而控制机车保持在一较小偏差范围内的恒速运行状态，无需驾驶员进行人工干预做出调整操作。名为《用于在自动列车运行中控制速度的方法和装置》，专利号为CN101992795A，通过估测和控制列车在其将行驶到的每个位置处所应当行驶的速度，从而满足列车限制速度曲线，在列车加速或减速的情况下，通过遵守加速度限制和加加速度限制确保乘客舒适。但现有技术存在以下不足:1、恒速控制中设定力按固定斜率从当前值上升到列车允许最大力，计算的设定力随着速度差的增大，会远远偏离实际速度点对应的力矩包络线，从而使计算得出的力矩值没有实际作用，最终控制力的给定完全按照电机包络线执行，使恒速控制器失去作用。2、设定力没有考虑列车阻力和列车运行坡道，调节容易偏大，使列车加、减速度较大，导致列车冲击较大，严重影响列车乘坐的舒适性。3、设定力计算中使用的速度信号为固定速度精度，导致设定力变化过快或过慢，从而导致功率波动剧烈从而加重主电路参数的调节难度，不利于控制系统稳定。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种恒速控制精度高，列车速度控制稳定的列车恒速运行的控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为:，通过列车恒速控制器控制列车的牵引电机输出力，列车的牵引电机输出力通过如式⑴所示公式计算，FE= F r+Fg+Fa(1)式⑴中，FE为列车的牵引电机输出力，F#列车当前所受阻力，Fe为列车当前线路坡道斜向力，FA为列车所受力之总和。作为本专利技术的进一步改进，所述列车当前所受阻力匕通过获得列车当前速度V，由列车阻力计算功能模块计算得到。作为本专利技术的进一步改进，所述列车当前线路坡道斜向力Fe通过获取列车当前位置，和列车运行线路图计算得到。作为本专利技术的进一步改进，所述列车所受力之总和？八通过如式(2)所示公式计算得出，Fa= ma(2)式⑴中，FAS列车所受力之总和，m为列车质量，a为列车预设的加速度。作为本专利技术的进一步改进，控制列车恒速运行包括如下步骤:S1.设定列车恒速运行的恒速值V;S2.根据预设的恒速误差Vd，判断列车的当前运行速度V是否处于恒速值V的恒速误差范围内，处于该范围内则跳转到步骤S3，否则跳转到步骤S4 ;S3.控制列车的牵引电机输出力FE为列车当前线路坡道斜向力Fe与列车当前所受阻力FR之和；S4.计算列车所受力之总和FA，通过式(1)所示公式计算并调整列车的牵引电机输出力Fe。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S1的具体步骤为:S1.1.司机人员向列车控制系统发出恒速运行指令；S1.2.列车控制系统判断列车当前运行速度是否高于恒速控制的门槛值，是则设定列车的当前运行速度V为列车的恒速值V，否则不响应该恒速运行指令。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中，当列车当前运行速度V低于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度加速；当列车当前运行速度V高于设定的列车恒速值V的恒速误差范围时，列车恒速控制器控制列车以预设的加速度a2减速。作为本专利技术的进一步改进，所述步骤S4中，进一步对列车当前运行速度V进行修正，修正方式如式(3)所示，V，= v-MOD ((v-V)，Δ V)(3)式(3)中，V’为修正后的列车当前运行速度，V为修正前的列车当前运行速度，V为设定的列车恒速值，A V为允许的恒速误差范围，MOD ()为取余运算；并以修正后的列车当前运行速度V’计算列车的当前阻力。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:1、本专利技术在恒速控制中，引入列车当前线路走道斜力和当前所受到的阻力，能够精确计算列车在当前状态下的受力情况，使列车的恒速控制更为精准。2、本专利技术采用预设的加速度来控制列车加速或减速的过程中的速度变化量，能够保证列车在恒速控制器控制下的恒速运行平稳，为乘员提供舒适的乘坐感受。【附图说明】图1为现有列车速度控制主电路原理示意图。图2为本专利技术实施例控制列车恒速运行方法的流程图。【具体实施方式】以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。本实施例，通过列车恒速控制器控制列车的牵引电机输出力，列车的牵引电机输出力通过如式⑴所示公式计算，Fe= F a-Fr-Fg(1)式⑴中，FE为列车的牵引电机输出力，FA为列车所受力之总和，FR为列车当前所受阻力，Fs为列车当前线路坡道斜向力；牵引电机输出力FE、列车所受力之总和FA、列车当前所受阻力FR和列车当前线路坡道斜向力F(；与列车前进方向一致时为正，与列车前进方向相反时为负。列车所受力之总和FA为正值时，列车加速运行，为负值时，列车减速运行，为0时，列车保持恒速运行。因此，在理想状态下，在控制列车恒速运行的过程中，当列车运行速度等于恒速值时，需要保持列车所受力之总和FaS 0，当列车运行速度高于恒速，需要使列车所受力之总和FA为负值，使列车减速，当列车运行速度低于恒速，需要使列车所受力之总和FA为正值，使列车加速。列车当前所受阻力？1?通过获得列车当前速度当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车恒速运行的控制方法，其特征在于：通过列车恒速控制器控制列车的牵引电机输出力，列车的牵引电机输出力通过如式(1)所示公式计算，FE＝FA‑FR‑FG             (1)式(1)中，FE为列车的牵引电机输出力，FA为列车所受力之总和，FR为列车当前所受阻力，FG为列车当前线路坡道斜向力；所述牵引电机输出力、列车所受力之总和、列车当前所受阻力和列车当前线路坡道斜向力与列车前进方向一致时为正，与列车前进方向相反时为负。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周杨，黄浩，彭鸿基，阳志雄，邹东海，吴斐，龙凯亮，章志兵，李大双，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43