[发明专利]轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制系统及方法有效
| 申请号： | 201810045436.0 | 申请日： | 2018-01-17 |
| 公开（公告）号： | CN108297737B | 公开（公告）日： | 2020-08-11 |
| 发明（设计）人： | 王文军;贾星衡;李红 | 申请（专利权）人： | 清华大学 |
| 主分类号： | B60L15/20 | 分类号： | B60L15/20;B61C17/00 |
| 代理公司： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 张润 |
| 地址： | 10008*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 轨道 车辆 独立 驱动 轮对 蛇行 稳定性 控制系统 方法 | ||
1.一种轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制系统，其特征在于，包括：
独立驱动轮对机电耦合系统；
采集模块，用于采集电机输出轴的转速和流过电机电枢的电流；
状态观测器，用于根据所述电机输出轴的转速和所述流过电机电枢的电流得到系统的状态量；所述系统的状态量包括轮对的横向位移、摇头角、横向速度和摇头角速度；以及
电机控制器，在独立驱动轮对发生蛇行运动时，根据所述系统的状态量计算驱动电机的控制电压，并通过所述驱动电机的控制电压控制独立驱动轮对机电耦合系统，以对独立驱动轮对进行蛇行稳定性控制；
所述电机控制器进一步用于：在所述独立驱动轮对处于横向位移与摇头角交替振动的状态时，根据所述系统的状态量，以横向位移目标值为0或收敛在预设范围内为控制目标，通过控制算法计算所述驱动电机的控制电压，并通过功率电路器件输出所述驱动电机控制电压，以对所述独立驱动轮对进行稳定性控制。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制系统，其特征在于，所述独立驱动轮对机电耦合系统包括：
所述独立驱动轮对；
两台驱动电机以及传动机构。
3.根据权利要求1所述的轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制系统，其特征在于，所述采集模块包括：
电机转速传感器和电枢电流传感器。
4.根据权利要求1所述的轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制系统，其特征在于，所述状态观测器进一步用于根据所述电机输出轴的转速和所述流过电机电枢的电流，根据状态观测器估计所述系统的状态量。
5.一种轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集电机输出轴的转速和流过电机电枢的电流；
根据所述电机输出轴的转速和所述流过电机电枢的电流得到系统的状态量；所述系统的状态量包括轮对的横向位移、摇头角、横向速度和摇头角速度；以及
根据所述系统的状态量计算驱动电机的控制电压，并根据所述驱动电机的控制电压控制独立驱动轮对机电耦合系统，从而对独立驱动轮对进行蛇行稳定性控制；在所述独立驱动轮对处于横向位移与摇头角交替振动的状态时，根据所述系统的状态量，以横向位移目标值为0或收敛在预设范围内为控制目标，通过控制算法计算所述驱动电机的控制电压，并通过功率电路器件输出所述驱动电机的控制电压，以对所述驱动轮对进行稳定性控制。
6.根据权利要求5所述的轨道车辆独立驱动轮对的蛇行稳定性控制方法，其特征在于，根据所述电机输出轴的转速和所述流过电机电枢的电流根据状态观测器估计所述系统的状态量。
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