一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统技术方案

本申请公开了一种轨道车辆的控制方法，包括：判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；若否，则控制各个减振器均为被动状态；若是，则判断车辆舒适度低于舒适度阈值，横向平稳性低于横向平稳性阈值，垂向平稳性低于垂向平稳性阈值是否均成立；若均成立，则控制各个减振器均为被动状态；若至少一个条件不成立，则按照预设规则进行各个主动横向减振器及各个主动垂向减振器的控制，且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。应用本申请的方案，保障了列车平稳运行，同时也提高了减振器的使用寿命，节约了能源损耗。本申请还提供了一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制系统，具有相应技术效果。具有相应技术效果。具有相应技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，特别是涉及一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统。

技术介绍

[0002]高速动车组在运行过程中，常常受到轨道激励和横风激励等因素的影响，引起车体发生摇头振动、横移振动、滚摆振动以及浮沉振动等晃车现象，严重影响舒适度和车辆运行稳定性。传统的方案是，利用被动减振器实现减振，这样的方式在出厂后就无法进行自适应调节，导致晃车现象不能得到很好的解决。还有的方案是采用主动横向减振器或者主动垂向减振器，以车辆的加速度为单一的评价指标，进行主动控制，并且一旦主动控制功能开启之后，并不会根据线路条件关闭，即主动减振器始终在工作状态，降低了减振器的使用寿命，也造成了能源的浪费。
[0003]综上所述，如何有效地进行轨道车辆的控制，提高减振器的使用寿命，节约能源，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种轨道车辆及一种轨道车辆的控制方法和系统，以有效地进行轨道车辆的控制，提高减振器的使用寿命，节约能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道车辆的控制方法，其特征在于，包括：判断车辆的速度是否高于预设的速度阈值；如果否，则控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；如果是，则根据车辆振动数据确定出车辆舒适度，横向平稳性以及垂向平稳性，并且判断所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值这三个条件是否均成立；如果均成立，则控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为被动状态；如果至少有一个条件不成立，则按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态。2.根据权利要求1所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，所述按照预设规则进行各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器的控制，并且在各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器中，至少存在一个被控制为主动状态，包括：当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为被动状态，且控制各个主动垂向减振器均为主动状态；当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器均为主动状态，且控制各个主动垂向减振器均为被动状态；当所述车辆舒适度低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性低于垂向平稳性阈值时；或者，当所述车辆舒适度不低于舒适度阈值，所述横向平稳性不低于横向平稳性阈值，所述垂向平稳性不低于垂向平稳性阈值时，控制各个主动横向减振器以及各个主动垂向减振器均为主动状态。3.根据权利要求1所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制；在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制。4.根据权利要求3所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于H∞控制算法进行该主动横向减振器的控制，包括：在控制任意一个主动横向减振器为主动状态时，基于第一H∞摇头横移控制器的输出u
Y
和第二H∞摇头横移控制器的输出u
L
，进行该主动横向减振器的控制，且当该主动横向减振器位于前转向架时，控制力为当该主动横向减振器位于后转向架时，控制力为其中，所述第一H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体摇头速
度以及车体相对于构架的位移Δy
Y
；选取的被控量为车体摇头加速度车体相对于构架的位移Δy
Y
以及所述第一H∞摇头横移控制器的输出u
Y
；选取的量测输出量为车体摇头加速度以及车体相对于构架的位移Δy
Y
；车体摇头加速度以及车体相对于构架的位移Δy
Y
均为量测信号，且车体相对于构架的位移Δy
Y
为通过横向位移传感器获取的数值，a
CH1
和a
CH2
分别为位于前转向架位置的第一车体水平加速度传感器的检测值和位于后转向架位置的第二车体水平加速度传感器的检测值；所述第二H∞摇头横移控制器采用H∞控制算法，选取的状态变量为车体横移速度车体相对于构架的横移位移Δy
L
，车体侧滚速度以及车体侧滚位移z
R
；选取的被控量为车体横移加速度车体相对于构架的横移位移Δy
L
，车体侧滚加速度以及所述第二H∞摇头横移控制器的输出u
L
；选取的量测输出量为车体横移加速度以及车体侧滚加速度车体横移加速度以及车体侧滚加速度均为量测信号，且a
CV1
为位于前转向架的第一空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a
CV2
为位于前转向架的第二空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a
CV3
为位于后转向架的第三空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，a
CV4
为位于后转向架的第四空气弹簧位置的车体垂向加速度传感器的检测值，所述第二空气弹簧与所述第一空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距，所述第三空气弹簧与所述第四空气弹簧的间距等于预设的空气弹簧跨距。5.根据权利要求4所述的轨道车辆的控制方法，其特征在于，在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，基于天棚控制算法进行该主动垂向减振器的控制，包括：在控制任意一个主动垂向减振器为主动状态时，当该主动垂向减振器位于前轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为当该主动垂向减振器位于后轮对时，将该主动垂向减振器的控制力设置为其中，c
sz
和c
sθ
分别表示构架浮沉振动天棚阻尼系数和构架点头振动天棚阻尼系数，表示构架垂向振动速度，表示构架点头振动角速度，且i取1时表示前转向架，i取2时表示后转向架；l
T
表示转向架轴距，a
BV1
，a
BV2
，a
BV3
，a
BV4
依次表示位于前转向架的第一构架位置的构架垂向加速度
传感器的检测值，第二构架位置的构架垂向加速度传感器的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹洪勇，李贵宇，冯永华，王旭，张振先，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：