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

背景技術(shù)：

軌道車輛的制動(dòng)方式主要采用空氣制動(dòng)系統(tǒng)，車輛運(yùn)行中司機(jī)操縱制動(dòng)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(dòng)，從而達(dá)到減速和停車的目的。

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

列控車載設(shè)備是一種配置在機(jī)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(duì)地面信號(hào)、車速、車輛工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)行超速和冒進(jìn)信號(hào)的判別，一旦車輛超速或冒進(jìn)信號(hào)，將輸出制動(dòng)信號(hào)，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(wú)法適應(yīng)列車編組長(zhǎng)短的變化，當(dāng)單個(gè)車時(shí)，列車管很短，存在排氣太快，制動(dòng)太快的問題；當(dāng)長(zhǎng)大列車編組時(shí)，列車管很長(zhǎng)，存在排氣太慢，制動(dòng)反應(yīng)太慢，制動(dòng)距離太長(zhǎng)的問題。

技術(shù)實(shí)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(wú)法穩(wěn)定排風(fēng)控速的不足，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定排風(fēng)控速的列車制動(dòng)的脈沖控制方法。

為了實(shí)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(dòng)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(dòng)電路；壓力傳感器的信號(hào)輸出端、AD轉(zhuǎn)換器、處理器、驅(qū)動(dòng)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(cè)管路中的壓力，控制器給處理器發(fā)出排風(fēng)的指令，處理器讀取當(dāng)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(shí)間為T2；

(1-3)處理器給驅(qū)動(dòng)電路輸出1個(gè)寬度為T1的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)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(shí)間之后電磁閥被關(guān)閉；

(1-4)延時(shí)時(shí)間T2后，處理器再次讀取當(dāng)前管路壓力值并保存為變量P2；

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

(1-6)處理器利用公式計(jì)算下一個(gè)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(fēng)速度常數(shù)；

(1-7)處理器計(jì)算下一個(gè)脈沖寬度T1′和下一個(gè)脈沖延時(shí)時(shí)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(gè)開關(guān)電磁閥，當(dāng)車載列控設(shè)備輸出制動(dòng)指令時(shí)，電磁閥得電開啟，將列車管內(nèi)的空氣排出(排風(fēng))，使列車管壓力下降，從而達(dá)到減速和停車的目的。

由于排氣口的大小是固定的，當(dāng)單個(gè)車時(shí)，列車管很短，存在排氣太快，制動(dòng)太快的問題；現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法適應(yīng)列車編組長(zhǎng)短的變化；當(dāng)長(zhǎng)列車編組時(shí)，列車管很長(zhǎng)，存在排氣太慢，制動(dòng)反應(yīng)太慢，制動(dòng)距離太長(zhǎng)的問題。

本發(fā)明采用開啟電磁閥時(shí)間的長(zhǎng)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(yùn)行程序或單獨(dú)硬件電路中的運(yùn)行程序來完成，即通過軟件的方式實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的控制方法具有以下特點(diǎn)：

采用電控方式；

直接實(shí)施列車管排風(fēng)降壓；

采用脈動(dòng)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(jì)算脈沖間隔和脈寬大小，最終實(shí)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(jì)算下一個(gè)脈沖寬度T1′，用T1′更新T1的值；

處理器利用公式計(jì)算下一個(gè)脈沖延時(shí)時(shí)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(dāng)滿足以下條件中的一項(xiàng)或多項(xiàng)時(shí)，處理器通過驅(qū)動(dòng)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(fēng)的指令；

P2值達(dá)到預(yù)設(shè)在控制器中的目標(biāo)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(hào)放大器之間的微處理器，還包括如下步驟：

在微處理器中對(duì)壓力傳感器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行如下處理：

對(duì)于檢測(cè)信號(hào)中的每個(gè)時(shí)刻t，計(jì)算機(jī)計(jì)算t-T時(shí)刻至t時(shí)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(cè)信號(hào)V(t)輸送給第一信號(hào)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(jì)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(shí)施例1的一種原理框圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)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(dòng)電路8、列控車載設(shè)備9。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

如圖1所示的實(shí)施例是一種列車制動(dòng)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(dòng)電路8；壓力傳感器的信號(hào)輸出端、AD轉(zhuǎn)換器、處理器、驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(cè)管路壓力

壓力傳感器檢測(cè)管路中的壓力，控制器給處理器發(fā)出排風(fēng)的指令，處理器讀取當(dāng)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(shí)間為T2＝700毫秒；

步驟300，控制排氣

處理器給驅(qū)動(dòng)電路輸出1個(gè)寬度為T1的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)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(shí)間之后電磁閥被關(guān)閉；

步驟400，檢測(cè)排氣后的壓力

延時(shí)時(shí)間T2后，處理器再次讀取當(dāng)前管路壓力值并保存為變量P2；

步驟500，計(jì)算累計(jì)開啟時(shí)間和總體壓力下降幅度

處理器計(jì)算電磁閥的累計(jì)開啟時(shí)間T0，處理器利用公式P＝P1-P2計(jì)算總體壓力下降幅度P；

步驟600，計(jì)算總權(quán)值T

處理器利用公式計(jì)算下一個(gè)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(fēng)速度常數(shù)；

步驟700，計(jì)算下一個(gè)脈沖寬度和下一個(gè)脈沖延時(shí)時(shí)間

處理器計(jì)算下一個(gè)脈沖寬度T1′和下一個(gè)脈沖延時(shí)時(shí)間T2′；

處理器利用公式計(jì)算下一個(gè)脈沖寬度T1′，使T1＝T1′：

處理器利用公式計(jì)算下一個(gè)脈沖延時(shí)時(shí)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(fēng)

當(dāng)滿足以下條件中的一項(xiàng)或多項(xiàng)時(shí)，處理器通過驅(qū)動(dòng)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(fēng)的指令；

P2值達(dá)到預(yù)設(shè)在控制器中的目標(biāo)壓力；

T2大于10秒。

步驟900，循環(huán)控制

返回步驟300。

實(shí)施例2

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

在微處理器中對(duì)壓力傳感器的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行如下處理：

對(duì)于檢測(cè)信號(hào)中的每個(gè)時(shí)刻t，計(jì)算機(jī)計(jì)算t-T時(shí)刻至t時(shí)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(cè)信號(hào)V(t)輸送給第一信號(hào)放大器。

應(yīng)理解，本實(shí)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(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。