一种线路自适应调节的自动对中控制方法技术

本发明专利技术公开了一种线路自适应调节的自动对中控制方法，包括：钢轨探伤车地图管理系统、自动对中控制系统及钢轨探伤车检测系统。钢轨探伤管理地图系统包括地面地图计算机与车载地图计算机。钢轨探伤车检测系统形成检测B型图，实现钢轨接缝识别与同步定位。钢轨探伤车地图管理系统提供精准的相对定位里程坐标。自动对中控制系统根据对中控制参数样本，得到自适应调节的自动对中预估给定值。本发明专利技术能解决现有自动对中控制系统控制滞后，在小曲率半径线路需要手动调节给定干预，以及在大雪覆盖线路时只能依靠人工操作的技术问题。路时只能依靠人工操作的技术问题。路时只能依靠人工操作的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种线路自适应调节的自动对中控制方法


[0001]本专利技术涉及铁路工程
，尤其涉及一种线路自适应调节的钢轨探伤车自动对中控制方法。

技术介绍

[0002]超声波钢轨探伤是目前世界公认早期发现钢轨内部伤损，降低断轨风险，提高列车运行安全性最有效、最重要的手段之一。探轮自动对中控制是钢轨探伤车的关键核心技术，如何控制探轮位置使超声波有效入射钢轨将直接影响探伤检测的质量和效果。探轮自动对中控制的目的就是确保探轮处于钢轨中心一定偏差范围内，使探轮与钢轨踏面的结合处利于各通道超声波入射，特别是底波反射，是衡量对中控制效果的主要指标。探轮对中不好，导致钢轨探伤车对钢轨漏检，是钢轨探伤漏报的主要因素。
[0003]在现有技术中，与本专利技术较为相关的技术方案主要有：
[0004]现有技术1为本申请人于2018年04月20日申请，并于2018年11月16日公开，公开号为CN108819963A的中国专利技术申请。该专利技术公开了一种带磨耗补偿的自动对中控制装置，包括：对中传感器，获取钢轨内侧的轨廓数据，以及探轮的实际位置；磨耗补偿计算单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)地面地图计算机(11)录入铁路线路曲线参数，计算线路曲线正矢值L并存贮至自动对中控制参数表样本TG0；S10)所述地面地图计算机(11)下发探伤计划路径及自动对中控制参数表样本TG0至车载地图计算机(12)，所述车载地图计算机(12)转发自动对中控制参数表样本TG0至自动对中控制系统(20)；所述车载地图计算机(12)提供当前机车运行的里程脉冲坐标及机车速度值，下发至自动对中控制系统(20)及钢轨探伤检测系统(30)；S2)所述自动对中控制系统(20)根据里程脉冲坐标、机车速度值，以及自动对中控制参数表样本TG0中的手动调节给定值、对中偏差值，计算得到预估调节给定值以控制探轮(5)自动对中。2.根据权利要求1所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于：在所述步骤S10)中，所述车载地图计算机(12)通过卫星定位系统定位，并利用钢轨探伤检测系统(30)的检测B型图与钢轨接缝同步，为所述自动对中控制系统(20)及钢轨探伤检测系统(30)提供高精度定位的里程脉冲坐标。3.根据权利要求1或2所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于：所述自动对中控制系统(20)包括手动调节给定(1)、PID控制单元(2)、对中控制单元(3)、电缸(4)及对中传感器(6)；在所述步骤S2)中，在闭环控制模式下，所述对中传感器(6)将探轮(5)的位置偏差输入至PID控制单元(2)，所述PID控制单元(2)通过PID对中控制算法得到控制量并输出至对中控制单元(3)以驱动电缸(4)，并带动探轮(5)移动，从而减小线路对中偏差；所述对中传感器(6)与探轮(5)联动，用于测量线路与所述探轮(5)之间的对中偏差值。4.根据权利要求3所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，所述步骤S2)进一步包括以下过程：S20)自动对中控制系统(20)检测对中传感器(6)是否正常，若对中传感器(6)不正常则执行下一步骤S21)进行自适应开环控制；若对中传感器(6)正常则执行下一步骤S30)，判断自动对中控制参数表样本TG0中是否存在对中偏差值E
S
的记录。5.根据权利要求4所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，所述步骤S21)进一步包括以下过程：人工确认对中控制模式为自适应开环对中控制，当对中传感器(6)不正常时，设置对中偏差值Es＝0，施加手动调节给定值P
M
进行干预调节，使探轮(5)对中，执行下一步骤S22)进行开环控制。6.根据权利要求5所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，所述步骤S22)进一步包括以下过程：自动对中控制系统(20)采用自动开环控制，当机车运行，车载地图计算机(12)发送里程脉冲坐标X及机车速度V；自动对中控制系统(20)计算系统响应时间为t、输出滞后时间为T的里程脉冲坐标为X+V
×
T，读取自动控制参数表样本TG0中的线路曲线正矢值L，得到预估调节给定P
G
(t+T)＝L(X+V
×
T)，自动对中控制系统(20)控制探轮(5)的位置U
L
跟随预估调节给定值U
L
＝L；调节过程中，可施加手调调节给定值P
M
进行干预，则U
L
＝L+P
M
，自动对中控制系统(20)记录自动对中控制参数表TG1，再进入下一步骤S23)检查是否接收到车载地图计算机(12)的结束命令。
7.根据权利要求6所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，所述步骤S23)进一步包括以下过程：若接收到车载地图计算机(12)的结束命令，则执行下一步骤S27)上传自动对中控制参数表TG1至地面地图计算机(11)，再执行下一步骤S80)进行钢轨探伤B型图回放分析；若未收到车载地图计算机(12)的结束命令，则执行下一步骤S24)检测对中传感器(6)是否已经正常。8.根据权利要求7所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，所述步骤S24)进一步包括以下过程：若对中传感器(6)已经正常，则执行下一步骤S26)根据对中传感器(6)的位置偏差值E
S
闭环控制消除开环累积误差；若对中传感器(6)不正常，则执行下一步骤S25)判断钢轨探伤检测系统(30)是否存在底波丢失警示。9.根据权利要求8所述的线路自适应调节的自动对中控制方法，其特征在于，所述步骤S25)进一步包括以下过程：若钢轨探伤检测系统(30)存在底波丢失警示，则需人工根据视频监控施加手动调节给定值P
M
，进入下一步骤S21)进行人工干预，消除开环控制累积偏差；若不存在底波丢失警示则无需...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨四清，王文星，罗江平，李红梁，凌浩东，谭勇，赵明明，罗文胜，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：