本實用新型涉及軌道交通技術領域，具體涉及一種應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)。

背景技術：

近年來，我國鐵路實施了高速和重載的重大策略，高速和重載需要列車輪軌間提供更大的牽引力，但輪軌之間的可用粘著成為了制約牽引功率發(fā)揮的重要因素。輪軌之間粘著是一個具有較大不確定性的復雜、可變的過程，受列車設計條件、環(huán)境因素和運用條件等諸多因素的影響。在列車上安裝粘著控制裝置作為經(jīng)濟有效的粘著利用方法目前被普遍使用?，F(xiàn)有的粘著控制裝置分為兩種方式，其一為列車的每個驅動軸的牽引控制單元分別對各自軸進行粘著控制置，從而實現(xiàn)當列車的某一軸或某一架對應的輪對發(fā)生或即將發(fā)生空轉滑行而其他軸輪對粘著狀態(tài)良好時，單獨對目標軸進行調整，導致列車整體粘著控制效果差，甚至失效；另一為列車的每個驅動軸的牽引控制單元分別對各自軸的空轉/滑行狀態(tài)進行判斷，并將判斷的結果發(fā)送至列車控制單元，由列車控制單元對各個獨立的牽引控制單元進行統(tǒng)一調整，從而保證列車整體粘著控制效果，但驅動軸的牽引控制單元與列車控制單元之間采用網(wǎng)絡進行通信，實時性較差，從牽引單元判斷空轉/滑行狀態(tài)到列車控制單元進行統(tǒng)一調整通常需要幾毫秒甚至幾十毫秒的時間，此時輪對已經(jīng)處于空轉滑行較為嚴重狀態(tài)。故現(xiàn)有的粘著控制裝置存在的整體粘著控制效果差或響應速度慢的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)，解決當前的粘著控制裝置整體粘著控制效果差、響應速度慢的問題。

本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)，包括車速采集單元、速度預處理單元、空轉/滑行診斷單元、粘著控制單元、分散協(xié)調控制單元、軸速采集單元和電機控制單元，其中，列車的每個驅動軸對應設置一個軸速采集單元和一個電機控制單元，

所述車速采集單元與速度預處理單元電連接，用于采集列車的行駛速度信號發(fā)送至速度預處理單元；

列車的每個驅動軸對應設置一個軸速采集單元，其均與速度預處理單元電連接，同時用于采集列車每個驅動軸的速度信號發(fā)送至速度預處理單元；

所述速度預處理單元與空轉/滑行診斷單元電連接，用于將列車行駛速度信號和每個驅動軸速度信號的脈沖信號轉化為數(shù)值信號，發(fā)送至空轉/滑行診斷單元；

所述空轉/滑行診斷單元與粘著控制單元電連接，用于根據(jù)列車行駛速度及驅動軸速度對該驅動軸的運行狀態(tài)進行診斷，將診斷結果發(fā)送至粘著控制單元；

所述粘著控制單元與分散協(xié)調控制單元電連接，用于根據(jù)空轉/滑行診斷單元發(fā)送的診斷結果，輸出發(fā)生或即將發(fā)生空轉/滑行的驅動軸進行粘著控制所需的降轉矩補償信號至分散協(xié)調控制單元；

所述分散協(xié)調控制單元用于根據(jù)粘著控制單元輸出的所有軸降轉矩補償信號，向各獨立牽引控制單元發(fā)送相同目標轉矩補償信號，實現(xiàn)各獨立牽引控制單元的統(tǒng)一協(xié)調控制；

列車的每個驅動軸對應設置一個電機控制單元，其均與分散協(xié)調控制單元電連接，同時外接列車牽引傳動控制單元和司控臺，用于根據(jù)分散粘著協(xié)調控制單元發(fā)送的降轉矩補償指令，結合司控臺發(fā)送的電制動力預期值，獲得牽引傳動控制所需的最終目標轉矩。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

本實用新型所述一種應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)的合理配置，即保證列車各自輪對的粘著控制效果，又保證了列車整體的粘著控制效果，滿足不同列車的粘著控制需求。同時每個驅動軸的電機控制單元與分散協(xié)調控制單元之間通過硬線連接，進一步提高了系統(tǒng)的響應速度，實現(xiàn)對輪對空轉/滑行進行及時有效的抑制，提高列車整體的牽引/制動性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例1提供的應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)結構框圖。

附圖中標記及對應名稱：

1-軸速傳感器，2-雷達測速儀，3-速度預處理單元，4-粘著控制單元，5-電機控制單元，6-空轉/滑行診斷單元，7-分散協(xié)調控制單元。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1

如圖1所示，圖1為本實用新型實施例1提供的應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)結構框圖。

本實施例中，所述一種應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)，包括車速采集單元、速度預處理單元、空轉/滑行診斷單元、粘著控制單元、分散協(xié)調控制單元、軸速采集單元和電機控制單元，其中，列車的每個驅動軸對應設置一個軸速采集單元和一個電機控制單元。

所述車速采集單元采用雷達測速儀，通過硬線與速度預處理單元均電連接，采集列車的行駛速度信號，并將其發(fā)送至速度預處理單元，其所發(fā)送的列車行駛速度信號為脈沖信號，具體為頻率與列車行駛速度成正比的方波信號。

所述軸速采集單元采用軸速傳感器，列車的每個驅動軸對應設置一個軸速傳感器，所述軸速傳感器通過硬線與速度預處理單元電連接，分別采集每個驅動軸的速度脈沖信號發(fā)送至速度預處理單元，其所發(fā)送的軸速信號為脈沖信號，具體為頻率與軸速成正比的方波信號。

所述速度預處理單元分別設置與對應驅動軸的空轉/滑行診斷單元電連接，分別將列車行駛速度信號和每個驅動軸速度信號的脈沖信號轉化為數(shù)值信號，發(fā)送至空轉/滑行診斷單元。

所述空轉/滑行診斷單元與粘著控制單元電連接，根據(jù)列車行駛速度及各驅動軸軸速及輪對速度進行計算，獲得列車各輪對的蠕滑率和加/減速度，將計算結果與設定閾值相比較，判斷驅動軸的運行狀態(tài)。若加/減速度超過閾值設定的范圍，則判斷該驅動軸為空轉/滑行運行狀態(tài)，若加/減速度未超過閾值設定的范圍，則進一步對蠕滑率進行判斷，若蠕滑率大于閾值設定的范圍，則判斷該驅動軸為空轉/滑行運行狀態(tài)，若小于則判定為正常，上述計算結果和診斷結果發(fā)送至粘著控制單元。所述驅動軸空轉/滑行狀態(tài)指該輪對牽引時空轉而制動時滑行。

所述粘著控制單元與分散協(xié)調控制單元電連接，根據(jù)每個驅動軸的空轉/滑行診斷單元發(fā)送的計算結果和診斷結果完成每個軸的優(yōu)化粘著控制，輸出輸出發(fā)生或即將發(fā)生空轉/滑行的驅動軸進行粘著控制所需的降轉矩補償信號至分散協(xié)調控制單元。

所述分散協(xié)調控制單元對各驅動軸軸獨立粘著控制所需補償目標轉矩量幅值進行比較，取幅值最大的補償轉矩為最終目標補償轉矩，通過硬線方式將最終目標補償轉矩同時發(fā)送至外接的各獨立牽引控制單元。

列車的每個驅動軸對應設置一個電機控制單元，其均與分散協(xié)調控制單元電連接，同時外接列車牽引傳動控制單元和司控臺，根據(jù)司控臺發(fā)送的手柄級位信息、制動控制單元發(fā)送的電制動目標轉矩預期值，結合分散粘著協(xié)調控制單元發(fā)送的同一目標轉矩補償信號，計算后輸出最終牽引傳動控制所需目標轉矩。

所述一種應用于軸控/架控輪軌列車的分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)具體工作過程如下：列車的每個驅動軸對應設置的軸速采集單元及車速采集單元，采集列車速度脈沖信號和軸速信號，經(jīng)速度預處理單元預處理后傳遞至粘著控制單元，粘著控制單元根據(jù)輪對各自的速度信息及列車速度信息進行獨立的粘著控制，輸出各自輪對粘著控制所需的目標轉矩補償信號至分散協(xié)調控制單元，分散協(xié)調控制單元根據(jù)所有補償轉矩信號獲得最終所有輪對的補償轉矩，通過硬線將相同的轉矩補償信號傳遞至每個驅動軸對應設置的電機控制單元，各輪對電機指令單元根據(jù)司控臺的手柄級位信息、制動控制單元的制動預期目標信號，結合轉矩補償信號向外接的牽引傳動控制單元輸出最終的牽引/制動目標轉矩指令，通過牽引傳動控制單元實現(xiàn)最終的分散協(xié)調粘著閉環(huán)控制。

本實用新型的技術方案，通過在列車的每個驅動軸對應設置的軸速采集單元及車速采集單元，采集列車速度脈沖信號和軸速信號，經(jīng)速度預處理單元預處理后傳遞至粘著控制單元，粘著控制單元根據(jù)輪對各自的速度信息及列車速度信息進行獨立的粘著控制，輸出各自輪對粘著控制所需的目標轉矩補償信號至分散協(xié)調控制單元，分散協(xié)調控制單元根據(jù)所有補償轉矩信號獲得最終所有輪對的補償轉矩，通過硬線將相同的轉矩補償信號傳遞至每個驅動軸對應設置的電機控制單元，各輪對電機指令單元根據(jù)司控臺的手柄級位信息、制動控制單元的制動預期目標信號，結合轉矩補償信號向外接的牽引傳動控制單元輸出最終的牽引/制動目標轉矩指令，通過牽引傳動控制單元實現(xiàn)最終的分散協(xié)調粘著閉環(huán)控制。從而實現(xiàn)了對分散粘著協(xié)調控制系統(tǒng)的合理配置，即保證列車各自輪對的粘著控制效果，又保證了列車整體的粘著控制效果，滿足不同列車的粘著控制需求。同時每個驅動軸的電機控制單元與分散協(xié)調控制單元之間通過硬線連接，進一步提高了系統(tǒng)的響應速度，實現(xiàn)對輪對空轉/滑行進行及時有效的抑制，提高列車整體的牽引/制動性能。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。