基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车及其循迹控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车及其循迹控制方法，虚拟轨道列车包括动力悬架模块PSM、端部车体模块ECM、铰接结构、车间纵向作动器、非动力悬架模块NPSM、门式车体模块GCM、悬浮车体模块SCM、车间减振器、垂向减振器、二系垂向悬挂弹簧和双轴门式走行模块DAGM，非动力悬架模块NPSM和门式车体模块GCM构成双轴门式走行模块DAGM。控制方法利用列车的转向几何模型，保证列车在转向过程中各个动力悬架模块PSM几何中心、双轴门式走行模块DAGM几何中心及悬浮车体模块SCM几何中心的运动速度瞬心重合，从而达到理想的曲线通过循迹效果。与现有技术相比，本发明专利技术循迹精度高、曲线适应性强、算法简单、反应迅速、可扩展性强、循迹控制与车辆架构匹配性高。循迹控制与车辆架构匹配性高。循迹控制与车辆架构匹配性高。

【技术实现步骤摘要】
基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车及其循迹控制方法


[0001]本专利技术涉及虚拟轨道列车
，尤其是涉及一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车及其循迹控制方法。

技术介绍

[0002]虚拟轨道交通系统是一种采用城市轨道交通运行管理模式的汽车列车系统，兼具传统有轨电车运量大、运行平稳性高以及公共汽车和BRT适应性强、道路建设成本较低的优点。考虑到虚拟轨道列车相比于传统路面公共交通车辆具有编组较长的特点，采用多轮协同转向控制技术实现车辆各个车体模块有效地跟随既有线路成为其核心问题。
[0003]目前，针对各种架构的虚拟轨道列车的路径跟随控制已有一定的研究，如中国专利CN110244731A中公开了一种三节编组虚拟轨道列车主动循迹控制方法，具体为：虚拟轨道列车主控制器通过头车和尾车摄像头读取虚拟轨道信息，并判断车辆是否脱离轨迹；根据车辆相对于轨道的偏移量，计算为使车辆循迹运行所需的头车和尾车各轴车轮转向角；由车辆尺寸参数和头车及尾车的各轴转向角，确定头车和尾车的转弯半径和速度瞬心，并计算得到中间车的速度瞬心；由车辆尺寸参数和头车和尾车的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车，其特征在于，包括端部车体模块ECM、悬浮车体模块SCM、双轴门式走行模块DAGM、动力悬架模块PSM、铰接结构和车间纵向作动器；所述端部车体模块ECM安装在动力悬架模块PSM上，所述双轴门式走行模块DAGM包括门式车体模块GCM和非动力悬架模块NPSM，所述门式车体模块GCM通过二系垂向悬挂弹簧安装在非动力悬架模块NPSM上；所述端部车体模块ECM的数量为2个，分别设置在虚拟轨道列车的两端，悬浮车体模块SCM的数量至少为1个，依次设置在2个端部车体模块ECM之间，端部车体模块ECM通过双轴门式走行模块DAGM与悬浮车体模块SCM连接，相邻的悬浮车体模块SCM之间通过双轴门式走行模块DAGM连接；门式车体模块GCM与端部车体模块ECM之间以及门式车体模块GCM与悬浮车体模块SCM之间通过铰接结构相连；所述车间纵向作动器设置在双轴门式走行模块DAGM与端部车体模块ECM之间以及双轴门式走行模块DAGM与悬浮车体模块SCM之间，用于提供双轴门式走行模块DAGM整体转向的横摆力矩。2.根据权利要求1所述的一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车，其特征在于，所述动力悬架模块PSM上设有车轮转角角度传感器和轮速传感器，所述铰接结构处设有铰接角度传感器。3.根据权利要求1所述的一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车，其特征在于，所述门式车体模块GCM通过垂向减振器和垂向悬挂弹簧安装在非动力悬架模块NPSM上。4.根据权利要求1所述的一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车，其特征在于，双轴门式走行模块DAGM与端部车体模块ECM之间以及双轴门式走行模块DAGM与悬浮车体模块SCM之间还通过车间减振器相连。5.根据权利要求1所述的一种基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车，其特征在于，双轴门式走行模块DAGM采用整体转向的方式，转向横摆力矩由双轴门式走行模块DAGM与端部车体模块ECM之间的车间纵向作动器以及双轴门式走行模块DAGM与悬浮车体模块SCM之间的车间纵向作动器提供；动力悬架模块PSM采用梯形转向机构转向的方式。6.一种用于如权利要求1
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5中任一所述的基于双轴门式走行模块的虚拟轨道列车的循迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按顺序将各个双轴门式走行模块DAGM编号为1～n；S2、将双轴门式走行模块DAGM在列车运行方向前侧的车间纵向作动器调整为工作模式，将双轴门式走行模块DAGM另一侧的车间纵向作动器调整为非工作模式；S3、获取虚拟轨道列车头部和尾部的两个动力悬架模块PSM的车轮转角数据δ1、δ2，获取各个双轴门式走行模块DAGM前后端铰接角数据各个双轴门式走行模块DAGM前后端铰接角数据获取参考路径曲线半径数据R和列车行驶状态，所述行驶状态包括：弯道行驶状态、进入弯道行驶状态和离开弯道行驶状态；S4、确定列车行驶状态后，采用基于列车转向几何的角传动比控制策略，以各个双轴门式走行模块DAGM的前侧铰接角和尾部的动力悬架模块PSM的车轮转角为控制目标，计算理
想的车轮转角和铰接角：所述角传动比包括第1位双轴门式走行模块DAGM的前侧铰接角与车头动力悬架模块PSM的车轮转角之间的比值、第k位双轴门式走行模块DAGM的前侧铰接角与第k
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1位双轴门式走行模块DAGM的后侧铰接角之间的比值和尾部动力悬架模块PSM的车轮转角与第n位双轴门式走行模块DAGM的后侧铰接角之间的比值，根据车辆尺寸参数和弯道曲线半径计算得到列车在圆曲线上稳定行驶时的理想的角传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷涵，任利惠，季元进，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：