時間差之間的關(guān)系來計算得到的；若其中一個脈沖信號上升沿時間為 tul，下一脈沖信號上升沿時間為U，采用下式計算：
【主權(quán)項】
1. 一種基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置，其特征在于，包括安裝在列車轉(zhuǎn)向架上 的相對位置傳感器和絕對位置傳感器、位于F軌軌把（2)表面的絕對定位孔和相對定位孔 (3)、以及信號處理裝置，絕對定位孔和相對定位孔（3)分別安裝于F軌軌把（2)表面的一 側(cè)上，呈相對狀布置；所述絕對位置傳感器用來檢測F軌軌把（2)上的絕對定位孔，所述相 對位置傳感器用來檢測檢測F軌軌把（2)上的相對定位孔（3)，產(chǎn)生與脈沖寬度和孔徑相關(guān) 的絕對位置和相對位置脈沖信號，并將該信號發(fā)送至信號處理裝置；所述信號處理裝置通 過接收到的傳感器信號計算列車運行的絕對位置、相對位置和列車的實時速度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置，其特征在于，所述絕 對定位孔包括絕對定位實孔（4)和絕對定位虛孔（5)，所述絕對定位實孔（4)為實際存在的 孔，所述絕對定位虛孔（5)為虛擬孔，所述絕對位置傳感器在經(jīng)過絕對定位實孔（4)和絕對 定位虛孔（5)會產(chǎn)生不同的邏輯信號并以此作為絕對位置編碼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置，其特征在于，所述絕 對定位孔與相對定位孔（3)為單一對應(yīng)關(guān)系，每個所述絕對定位孔與一個所述相對定位孔 (3)相對應(yīng)，每兩個對應(yīng)孔的圓心連接線平行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置，其特征在于，所述絕 對定位孔與相對定位孔（3)為單一對應(yīng)關(guān)系，每個所述絕對定位孔與一個所述相對定位孔 (3)相對應(yīng)，所述絕對定位孔與相對定位孔（3)錯開半個孔徑的距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置，其特征在于，所述絕對 定位實孔（4)和絕對定位虛孔（5)排列形成一組絕對定位孔，每組絕對定位孔的始端孔和 末端孔均為絕對定位實孔（4)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任意一項所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置，其特 征在于，所述相對位置傳感器和絕對位置傳感器為電磁式傳感器或電渦流傳感器。
7. -種基于上述權(quán)利要求1?6中任意一項裝置的磁浮列車定位與測速方法，其特征 在于，信號處理裝置利用接收到的傳感器信號計算列車運行的絕對位置、相對位置和列車 的實時速度；具體為： 所述絕對位置檢測是利用絕對定位與相對定位脈沖的對應(yīng)關(guān)系，通過解碼規(guī)則來獲 ??； 所述相對位置檢測是通過計數(shù)相對位置脈沖實現(xiàn)； 所述列車的實時速度是利用相對定位孔（3)的中心距與通過相鄰兩定位孔時間差之 比來獲取。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速方法，其特征在于，所述相對 位置檢測的具體過程為： 列車運行時，相對位置傳感器不間斷的經(jīng)過相對定位孔（3)，并將檢測信號發(fā)送給信號 處理裝置；當相對位置傳感器位于孔間隙上方時，輸出邏輯信號"0" ；當逐漸靠近相對定位 孔（3)，且相對定位孔（3)位于相對位置傳感器上檢測探頭檢測投影范圍內(nèi)時，相對位置傳 感器輸出邏輯信號" 1";相對位置傳感器將檢測信號發(fā)送到信號處理裝置，并由信號處理裝 置進行計數(shù)；計數(shù)器在列車接收到絕對位置編碼時清零，在一個絕對位置區(qū)間內(nèi)，當S 1中信 號每出現(xiàn)一個下降沿時，計數(shù)器動作一次，即計數(shù)器讀數(shù)從η變化為n+1，已知一個定位周 期中檢測長度為L，此時列車運行的相對位置s為： s = L · (η+1) ο
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速方法，其特征在于，所述列車 的實時速度檢測是利用相對定位孔（3)的孔距和相鄰兩個定位脈沖的時間差之間的關(guān)系 來計算得到的；若其中一個脈沖信號上升沿時間為t ul，下一脈沖信號上升沿時間為tu2，采 用下式計算：
其中，tdl脈沖信號下降沿時間，t d2為下一個脈沖信號的下降沿時間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于F軌的磁浮列車定位與測速方法，其特征在于，所述絕 對位置檢測的過程為： 列車運行時，所述絕對位置傳感器經(jīng)過絕對定位孔，并將檢測信號發(fā)送給信號處理裝 置； 當絕對位置傳感器位于孔間隙上方時，輸出邏輯信號"0"；當逐漸靠近絕對定位孔，且 絕對定位孔位于絕對位置傳感器上檢測探頭檢測投影范圍內(nèi)時，絕對位置傳感器輸出邏輯 信號" 1" ;信號處理裝置在相對位置脈沖的跳變沿時刻讀取絕對位置脈沖的邏輯來組成絕 對位置編碼，當列車正向運行時，由于絕對位置脈沖滯后于相對位置脈沖，選擇在相對位置 脈沖的下降沿時刻讀取絕對位置脈沖邏輯；當列車反向運行時，由于絕對位置脈沖超前于 相對位置脈沖，選擇在相對位置脈沖的上升沿讀絕對位置脈沖邏輯。
【專利摘要】一種基于F軌的磁浮列車定位與測速裝置及方法，該裝置包括安裝在列車轉(zhuǎn)向架上的相對位置傳感器和絕對位置傳感器、位于F軌軌把表面的絕對定位孔和相對定位孔、以及信號處理裝置，絕對定位孔和相對定位孔分別安裝于F軌軌把表面的一側(cè)上，呈相對狀布置；絕對位置傳感器用來檢測F軌軌把上的絕對定位孔，相對位置傳感器用來檢測F軌軌把上的相對定位孔，產(chǎn)生與脈沖寬度和孔徑相關(guān)的絕對位置和相對位置脈沖信號，并將該信號發(fā)送至信號處理裝置；信號處理裝置通過接收到的傳感器信號計算列車運行的絕對位置、相對位置和列車的實時速度。該方法基于上述裝置來實現(xiàn)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低廉、使用方便等優(yōu)點。
【IPC分類】B61L23-00, B61L25-02
【公開號】CN104527735
【申請?zhí)枴緾N201410841583
【發(fā)明人】戴春輝, 竇峰山, 龍志強, 曾欣欣
【申請人】中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月30日