鋼軌打磨車的智能打磨控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及軌道技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鋼軌打磨車的智能打磨控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外各城市軌道交通均在飛速發(fā)展，鋼軌打磨技術(shù)由于具有明顯延長(zhǎng)鋼軌 壽命、改善行車平穩(wěn)性和安全性等優(yōu)點(diǎn)在世界各國(guó)鐵路都得到了廣泛應(yīng)用。鋼軌打磨車是 鋼軌打磨的主要工具，現(xiàn)有打磨車型根據(jù)打磨頭個(gè)數(shù)分，主要有8個(gè)打磨頭、16個(gè)打磨頭、20 個(gè)打磨頭、48個(gè)打磨頭，96個(gè)打磨頭幾種，各種車型都針對(duì)不同線路條件配置了多種打磨模 式，對(duì)鋼軌和道岔的各種病害進(jìn)行修理。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中的打磨方法有兩種:一種方法是打磨車上配置有多種打磨模式，每種 打磨模式包含不同的打磨角度和打磨功率，可W針對(duì)性地打磨軌道的疲勞裂紋、娠壓肥邊、 波浪磨耗、側(cè)磨、剝離、掉塊等各種鋼軌(或道岔)病害，而打磨方案的選擇依據(jù)是根據(jù)隨車 檢測(cè)的數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)人為主觀選擇；另一種方法是不使用隨車配置的打磨模式，直接根 據(jù)隨車檢測(cè)的數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)，人為主觀設(shè)定打磨的角度和功率、W及打磨車作業(yè)速度等 參數(shù)。
[0004] 然而，在實(shí)施本技術(shù)方案的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中的兩種打磨方法有存 在W下缺點(diǎn):第一，打磨車的打磨作業(yè)只針對(duì)鋼軌的病害類型，而并沒有明確的打磨作業(yè)目 標(biāo)廓形；第二，兩種打磨方法均過多的依賴專家經(jīng)驗(yàn)，打磨過程和打磨結(jié)果都具有不可控 性，不論是使用隨車配置的打磨模式，還是手動(dòng)輸入打磨參數(shù)，打磨車檢測(cè)的結(jié)果都只作為 專家經(jīng)驗(yàn)輸入的一個(gè)參考因子，打磨策略的制定過程實(shí)際上完全沒有用到檢測(cè)的數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，可W克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的 沒有明確的打磨作業(yè)目標(biāo)廓形，只根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行打磨作業(yè)，使得打磨過程和打磨結(jié)果 都具有不可控性的問題。
[0006] 本發(fā)明是為了提供了一種鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，包括：
[0007] 通過鋼軌打磨車檢測(cè)待打磨鋼軌的實(shí)際廓形，獲得鋼軌實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)；
[000引根據(jù)所述實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)W及確定的目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)廓形數(shù)據(jù)，確定鋼軌打磨參數(shù)，所述 鋼軌打磨參數(shù)中包括打磨車的作業(yè)速度、作業(yè)功率、所有打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度W及打磨次數(shù)；
[0009] 控制所述鋼軌打磨車按照所述鋼軌打磨參數(shù)進(jìn)行打磨作業(yè)。
[0010] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，確定所述目標(biāo)廓形數(shù)據(jù)具體包括：
[0011] 在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)所述鋼軌實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)，確定實(shí)測(cè)廓形函數(shù)；
[0012] 根據(jù)預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)廓形數(shù)據(jù)，確定標(biāo)準(zhǔn)廓形函數(shù)；
[0013] 將所述實(shí)測(cè)廓形函數(shù)與所述標(biāo)準(zhǔn)廓形函數(shù)作差，獲得比較值函數(shù)；
[0014] 并根據(jù)預(yù)設(shè)的打磨位置參數(shù)與所述比較值函數(shù)獲得多個(gè)比較值，根據(jù)所述多個(gè)比 較值獲取比較值的平均值；
[001引根據(jù)所述平均值W及所述標(biāo)準(zhǔn)廓形函數(shù)，獲得目標(biāo)廓形函數(shù)。
[0016]如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，根據(jù)所述平均值W及所述標(biāo)準(zhǔn)廓形 函數(shù)，獲得目標(biāo)廓形函數(shù)，具體包括：
[0017]通過yt = yi-z= {yti，yt2,.. .，ytn}獲得目標(biāo)廓形函數(shù)yt，其中，y功標(biāo)準(zhǔn)廓形函數(shù)， Z為平均值；
[001引具體的，通過
i獲得平均值Z，其中，m為正整數(shù)，i為正整數(shù)，且 Ayii為由比較值函數(shù)獲得的若干個(gè)小于0的離散比較值，其中，比較值函數(shù)為A y = y廣Y2， 其中，yi為標(biāo)準(zhǔn)廓形函數(shù)，y2為實(shí)測(cè)廓形函數(shù)。
[0019] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，確定所述每個(gè)打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度具 體包括：
[0020] 在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)所述鋼軌實(shí)測(cè)廓形數(shù)據(jù)，確定實(shí)測(cè)廓形函數(shù)；
[0021] 在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)，獲取鋼軌上所述實(shí)測(cè)廓形和目標(biāo)廓形之間的最大差值；
[0022] 將所述最大差值與預(yù)設(shè)闊值作比較；
[0023] 若所述最大差值大于所述預(yù)設(shè)闊值，則在所述待打磨鋼軌廓形上查找與所述最大 差值相對(duì)應(yīng)的打磨點(diǎn)；
[0024] 根據(jù)所述打磨點(diǎn)與所述待打磨鋼軌廓形，確定待打磨鋼軌廓形的切線斜率，根據(jù) 所述切線斜率，確定打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度；
[0025] 根據(jù)預(yù)設(shè)單個(gè)打磨頭的打磨量和偏轉(zhuǎn)角度計(jì)算待打磨鋼軌廓形的打磨面積;根據(jù) 所述打磨面積計(jì)算打磨頭從所述偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行打磨之后的新廓形，所述新廓形為新的待打 磨鋼軌廓形；
[0026] 獲取鋼軌上所述新的待打磨鋼軌廓形和目標(biāo)廓形之間的最大差值，并將所述最大 差值與預(yù)設(shè)闊值作比較；
[0027] 若所述最大差值大于所述預(yù)設(shè)闊值，則確定打磨頭的新偏轉(zhuǎn)角度。
[0028] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，所述獲取鋼軌上待打磨鋼軌廓形和 目標(biāo)廓形之間的最大差值，具體包括：
[0029] 檢測(cè)待打磨鋼軌的待打磨鋼軌廓形，獲得待打磨鋼軌廓形數(shù)據(jù)，在預(yù)設(shè)的坐標(biāo)系 中，根據(jù)所述待打磨鋼軌數(shù)據(jù)建立待打磨鋼軌廓形函數(shù)；
[0030] 獲取目標(biāo)廓形函數(shù)，將所述打磨鋼軌廓形函數(shù)與所述目標(biāo)廓形函數(shù)作差，獲得差 值函數(shù)；
[0031] 根據(jù)所述差值函數(shù)，獲取由所述差值函數(shù)獲取的若干個(gè)差值中的最大差值。
[0032] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，將最大差值與預(yù)設(shè)闊值進(jìn)行對(duì)比， 還包括：
[0033] 若最大差值小于或等于預(yù)設(shè)闊值，則控制所述鋼軌打磨車停止打磨作業(yè)。
[0034] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，所述鋼軌打磨參數(shù)還包括打磨量， 確定打磨車的作業(yè)速度、作業(yè)功率W及打磨量具體包括：
[0035] 在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)，根據(jù)確定的目標(biāo)廓形數(shù)據(jù)確定目標(biāo)廓形函數(shù)；
[0036] 在獲得目標(biāo)廓形函數(shù)之后，根據(jù)所述實(shí)測(cè)廓形函數(shù)和目標(biāo)廓形函數(shù)，確定所述實(shí) 測(cè)廓形與所述目標(biāo)廓形之間的總面積；
[0037] 獲取鋼軌打磨車的作業(yè)速度和功率，根據(jù)所述總面積、作業(yè)速度和功率，確定鋼軌 打磨車上的每個(gè)打磨頭在單位時(shí)間內(nèi)的打磨量。
[0038] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，所述鋼軌打磨參數(shù)還包括打磨頭的 實(shí)際打磨深度，確定所述實(shí)際打磨深度具體包括：
[0039] 在確定打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度之后，獲取第一預(yù)設(shè)打磨深度，根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角度、第一 預(yù)設(shè)打磨深度W及每個(gè)打磨頭在單位時(shí)間內(nèi)的打磨量，確定打磨頭的第一打磨直線函數(shù)；
[0040] 根據(jù)所述第一打磨直線函數(shù)和所述實(shí)測(cè)廓形函數(shù)，確定第一打磨面積；
[0041] 判斷所述第一打磨面積與根據(jù)所述打磨量確定的每個(gè)打磨頭的實(shí)際打磨量是否 相等；
[0042] 若相等，則確定所述第一預(yù)設(shè)打磨深度為打磨頭的實(shí)際打磨深度。
[0043] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，所述判斷所述第一打磨面積與根據(jù) 所述打磨量確定的每個(gè)打磨頭的實(shí)際打磨量是否相等之后，還包括：
[0044] 若不相等，則根據(jù)預(yù)設(shè)的權(quán)值對(duì)所述第一預(yù)設(shè)打磨深度進(jìn)行修正，確定第二預(yù)設(shè) 打磨深度；
[0045] 根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角度和第二預(yù)設(shè)打磨深度，確定打磨頭的第二打磨直線函數(shù)；
[0046] 根據(jù)所述第二打磨直線函數(shù)和所述實(shí)測(cè)廓形函數(shù)，確定第二打磨面積；
[0047] 判斷所述第二打磨面積與根據(jù)所述打磨量確定的每個(gè)打磨頭的實(shí)際打磨量是否 相等；
[0048] 若相等，則確定所述第二預(yù)設(shè)打磨深度為打磨頭的實(shí)際打磨深度。
[0049] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，所述判斷所述第二打磨面積與根據(jù) 所述打磨量確定的實(shí)際打磨量是否相等之后，還包括：
[0050] 若不相等，則根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)打磨深度、第二預(yù)設(shè)打磨深度、第一打磨面積和第 二打磨面積，確定所述打磨頭的實(shí)際打磨深度。
[0051] 如上所述的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，根據(jù)所述打磨車的打磨頭個(gè)數(shù)W及 所有打磨頭的偏轉(zhuǎn)角度確定所述鋼軌打磨參數(shù)中的打磨次數(shù)。
[0052] 本發(fā)明提供的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法，通過獲取的鋼軌打磨參數(shù)，可W 準(zhǔn)確、有效的控制鋼軌打磨車按照鋼軌打磨參數(shù)進(jìn)行打磨作業(yè)，有效的克服了現(xiàn)有技術(shù)中 存在的打磨車的打磨作業(yè)只針對(duì)鋼軌的病害類型，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)而并沒有明確的打磨作業(yè) 目標(biāo)廓形進(jìn)行打磨的缺陷，并且通過設(shè)置的包括目標(biāo)廓形數(shù)據(jù)的鋼軌打磨參數(shù)，有效的實(shí) 現(xiàn)了對(duì)打磨過程和打磨結(jié)果進(jìn)行控制，提高了打磨作業(yè)的質(zhì)量，有利于推廣與應(yīng)用。
【附圖說明】
[0053] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所給出的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法的流程示意圖；
[0054] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所給出的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法中確定目標(biāo)廓形 數(shù)據(jù)的流程示意圖；
[0055] 圖3為本發(fā)明又一實(shí)施例所給出的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法的流程示意 圖；
[0056] 圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例所給出的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法的流程示意 圖；
[0057] 圖5為本發(fā)明再一實(shí)施例所給出的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法的流程示意 圖；
[0058] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例所給出的某打磨軌道的目標(biāo)廓形圖；
[0059] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例所給出的某打磨軌道的打磨結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實(shí)例 用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0061] 圖1為所給出的鋼軌打磨車的智能打磨控制方法的