本發(fā)明涉及軌道車輛制動技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定排風控速的列車制動的脈沖控制方法。

背景技術(shù)：

軌道車輛的制動方式主要采用空氣制動系統(tǒng)，車輛運行中司機操縱制動閥將列車管內(nèi)的空氣排出，使列車管壓力下降，控制車輛剎車制動，從而達到減速和停車的目的。

車輛編組成列車時，將每節(jié)車的列車管連通成一體，列車管內(nèi)的壓力由機車司機操控，以達到控制全列車同步制動和緩解的目的。

列控車載設(shè)備是一種配置在機車上的車載安全設(shè)備，主要有GYK、LKJ、ATP等幾種類型，其主要功能是對地面信號、車速、車輛工況進行實時監(jiān)測，進行超速和冒進信號的判別，一旦車輛超速或冒進信號，將輸出制動信號，控制列車減速或停車，以保證行車安全。

但是，由于排氣口的大小是固定的，現(xiàn)有的列控車載設(shè)備無法適應(yīng)列車編組長短的變化，當單個車時，列車管很短，存在排氣太快，制動太快的問題；當長大列車編組時，列車管很長，存在排氣太慢，制動反應(yīng)太慢，制動距離太長的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的列控車載設(shè)備無法穩(wěn)定排風控速的不足，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定排風控速的列車制動的脈沖控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種列車制動的脈沖控制方法，包括設(shè)于列車上的列車管，控制器、與列車管連通的管路，設(shè)于管路上的壓力傳感器，AD轉(zhuǎn)換器、處理器，設(shè)于管路的排氣口后部的電磁閥和電磁閥的驅(qū)動電路；壓力傳感器的信號輸出端、AD轉(zhuǎn)換器、處理器、驅(qū)動電路和電磁閥依次電連接；控制器與處理器電連接；

包括如下步驟：

(1-1)壓力傳感器檢測管路中的壓力，控制器給處理器發(fā)出排風的指令，處理器讀取當前管路壓力值并保存為變量P1；

(1-2)處理器設(shè)置脈寬為T1的脈沖，相鄰脈沖之間的間隔時間為T2；

(1-3)處理器給驅(qū)動電路輸出1個寬度為T1的脈沖信號，驅(qū)動電路使電磁閥打開，排出列車管內(nèi)的壓力氣體，連續(xù)采樣一組壓力值并保存為p(t)，電磁閥打開T1時間之后電磁閥被關(guān)閉；

(1-4)延時時間T2后，處理器再次讀取當前管路壓力值并保存為變量P2；

(1-5)處理器計算電磁閥的累計開啟時間T0，處理器利用公式P＝P1-P2計算總體壓力下降幅度P；

(1-6)處理器利用公式計算下一個脈沖與間隔的總權(quán)值T；

其中，K為設(shè)定的采樣比例常數(shù)，c為設(shè)定的積分速度常數(shù)，k′為設(shè)定的放風速度常數(shù)；

(1-7)處理器計算下一個脈沖寬度T1′和下一個脈沖延時時間T2′；

(1-8)返回步驟(1-3)。

現(xiàn)有技術(shù)的列控車載設(shè)備是在列車管安裝一個開關(guān)電磁閥，當車載列控設(shè)備輸出制動指令時，電磁閥得電開啟，將列車管內(nèi)的空氣排出(排風)，使列車管壓力下降，從而達到減速和停車的目的。

由于排氣口的大小是固定的，當單個車時，列車管很短，存在排氣太快，制動太快的問題；現(xiàn)有技術(shù)無法適應(yīng)列車編組長短的變化；當長列車編組時，列車管很長，存在排氣太慢，制動反應(yīng)太慢，制動距離太長的問題。

本發(fā)明采用開啟電磁閥時間的長短，即電壓脈沖的寬度來調(diào)節(jié)排氣量的大小。

脈沖寬度的大小通過植入車載列控設(shè)備內(nèi)的運行程序或單獨硬件電路中的運行程序來完成，即通過軟件的方式實現(xiàn)。

本發(fā)明的控制方法具有以下特點：

采用電控方式；

直接實施列車管排風降壓；

采用脈動控制，最小脈沖周期小于700毫秒；

采集列車管壓力反饋，根據(jù)壓力的變化計算脈沖間隔和脈寬大小，最終實現(xiàn)列車管以穩(wěn)定的速率降壓。

作為優(yōu)選，步驟(1-7)包括如下具體步驟：

處理器利用公式計算下一個脈沖寬度T1′，用T1′更新T1的值；

處理器利用公式計算下一個脈沖延時時間T2′，用T2′更新T2的值；

其中，n為采樣數(shù)量，k1、k2、k3為設(shè)定的常數(shù)。

作為優(yōu)選，步驟(1-7)和(1-8)之間還包括如下步驟：

當滿足以下條件中的一項或多項時，處理器通過驅(qū)動電路控制電磁閥關(guān)閉；

條件如下：

控制器給處理器發(fā)出停止排風的指令；

P2值達到預(yù)設(shè)在控制器中的目標壓力；

T2大于10秒。

作為優(yōu)選，還包括設(shè)于壓力傳感器和第一信號放大器之間的微處理器，還包括如下步驟：

在微處理器中對壓力傳感器的檢測信號進行如下處理：

對于檢測信號中的每個時刻t，計算機計算t-T時刻至t時刻的電壓幅度均值VU(t)、電壓幅度最大值MA(t)和電壓幅度最小值MI(t)；

設(shè)定

其中，

微處理器將經(jīng)過修正處的檢測信號V(t)輸送給第一信號放大器。

作為優(yōu)選，步驟(1-2)中的T1為40毫秒至60毫秒，T2為600毫秒至800毫秒。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：可根據(jù)管路壓力的變化計算脈沖間隔和脈寬，使列車管能夠以穩(wěn)定的速率降壓。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施例1的一種原理框圖；

圖2是本發(fā)明的實施例1的一種流程圖。

圖中：列車管1、控制器2、管路3、壓力傳感器4、AD轉(zhuǎn)換器5、處理器6、電磁閥7、驅(qū)動電路8、列控車載設(shè)備9。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步的描述。

實施例1

如圖1所示的實施例是一種列車制動的脈沖控制方法，包括設(shè)于列車上的列車管1，控制器2、與列車管連通的管路3，設(shè)于管路上的壓力傳感器4，AD轉(zhuǎn)換器5、處理器6，設(shè)于管路的排氣口后部的電磁閥7和電磁閥的驅(qū)動電路8；壓力傳感器的信號輸出端、AD轉(zhuǎn)換器、處理器、驅(qū)動電路和電磁閥依次電連接；控制器與處理器電連接；AD轉(zhuǎn)換器、處理器和驅(qū)動電路均位于列控車載設(shè)備9中；

包括如下步驟：

如圖2所示，步驟100，檢測管路壓力

壓力傳感器檢測管路中的壓力，控制器給處理器發(fā)出排風的指令，處理器讀取當前管路壓力值并保存為變量P1；

步驟200，設(shè)置T1、T2的初始值

處理器設(shè)置脈寬為T1＝50毫秒的脈沖，相鄰脈沖之間的間隔時間為T2＝700毫秒；

步驟300，控制排氣

處理器給驅(qū)動電路輸出1個寬度為T1的脈沖信號，驅(qū)動電路使電磁閥打開，排出列車管內(nèi)的壓力氣體，連續(xù)采樣一組壓力值并保存為p(t)，電磁閥打開T1時間之后電磁閥被關(guān)閉；

步驟400，檢測排氣后的壓力

延時時間T2后，處理器再次讀取當前管路壓力值并保存為變量P2；

步驟500，計算累計開啟時間和總體壓力下降幅度

處理器計算電磁閥的累計開啟時間T0，處理器利用公式P＝P1-P2計算總體壓力下降幅度P；

步驟600，計算總權(quán)值T

處理器利用公式計算下一個脈沖與間隔的總權(quán)值T；

其中，K為設(shè)定的采樣比例常數(shù)，c為設(shè)定的積分速度常數(shù)，k′為設(shè)定的放風速度常數(shù)；

步驟700，計算下一個脈沖寬度和下一個脈沖延時時間

處理器計算下一個脈沖寬度T1′和下一個脈沖延時時間T2′；

處理器利用公式計算下一個脈沖寬度T1′，使T1＝T1′：

處理器利用公式計算下一個脈沖延時時間T2′，使T2＝T2′；

其中，n為采樣數(shù)量，k1、k2、k3為設(shè)定的常數(shù)。

步驟800，控制終止排風

當滿足以下條件中的一項或多項時，處理器通過驅(qū)動電路控制電磁閥關(guān)閉；

條件如下：

控制器給處理器發(fā)出停止排風的指令；

P2值達到預(yù)設(shè)在控制器中的目標壓力；

T2大于10秒。

步驟900，循環(huán)控制

返回步驟300。

實施例2

實施例2包括實施例1的所有結(jié)構(gòu)和方法部分，實施例2還包括設(shè)于壓力傳感器和第一信號放大器之間的微處理器，還包括如下步驟：

在微處理器中對壓力傳感器的檢測信號進行如下處理：

對于檢測信號中的每個時刻t，計算機計算t-T時刻至t時刻的電壓幅度均值VU(t)、電壓幅度最大值MA(t)和電壓幅度最小值MI(t)；

設(shè)定

其中，

微處理器將經(jīng)過修正處的檢測信號V(t)輸送給第一信號放大器。

應(yīng)理解，本實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。