[发明专利]高速列车车轮空转状态下牵引电机的同步控制方法

说明书

本发明提供了一种高速列车车轮空转状态下牵引电机的同步控制方法，其特征在于：包括中央处理模块和多个牵引控制模块；所述同步控制方法包括：给定目标速度参数；获取牵引电机的当前速度参数；获取各个牵引电机当次的同步控制量；根据同步控制量信号调整并驱动牵引电机的转速。根据本发明的方法在高速列车提速过程中同步控制牵引电机的转速，能迅速降低空转电机的速度突变，减小由此带来的危害，降低高速列车运行维修成本和安全事故。

技术领域

本发明涉及城轨列车自动控制技术领域，特别是一种高速列车车轮空转状态下牵引电机的同步控制方法。

背景技术

高速列车通常由多节动车车厢组成，每节动车车厢两头各安装一个转向架，每个转向架上设置两个轮对，每个轮对有两个轮子，两个转向架之间由一根车轴连接。高速列车牵引电机安装在动车车厢下面的转向架上，通过变速器把牵引电机转轴与转向架轮轴相连接，通常，一个牵引电机与一个轮对的轮轴连接，牵引电机转矩通过变速器输出到轮轴，驱动轮子转动运行，单节动车车厢有4个轮对及与之相对应的4台牵引电机。

当高速列车在恒速运行的过程中需要提速时，通常采用传统的速度闭环控制方式，实现每节动车车厢的4台牵引电机同步控，使4台电机的转速保持协调一致，以获得高速列车较好的静态和动态性能，提高乘客的乘坐舒适度。然而，高速列车各牵引电机通过车轮与钢轨之间的粘着作用在机械上耦合在一起。当高速列车在雨雪天气开行时，钢轨与车轮间摩擦系数急剧减小，如果此时某个轮对与钢轨之间没有足够的摩擦力，车轮与钢轨接触点的切线速度和加速度都要比高速列车其他轮对的速度大得多，会出现“空转”的状况，此时，车轮转速急剧上升，该状态下牵引力大幅度降低，如果不迅速采取适当的控制措施，将会造成钢轨和车轮都将遭受剧烈磨耗，严重损耗钢轨，甚至导致车轮陷入钢轨磨损产生的深坑内的严重事故。

发明内容

针对背景技术的问题，本发明提供一种高速列车车轮空转状态下牵引电机的同步控制方法，以解决现有技术中，高速列车在恒速运行过程中提速时，由于某些车轮空转造成的钢轨和车轮剧烈磨损，运营维修成本高的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种高速列车车轮空转状态下牵引电机的同步控制方法，其创新点在于：包括中央处理模块和多个牵引控制模块；所述中央处理模块包括：中央通信模块、速度给定模块、速度处理模块、空转电机速度处理模块、相邻交叉耦合模块、同步误差控制模块和空转电机控制量调整模块；所述牵引控制模块包括：牵引通信模块、比较模块、误差跟踪控制器、控制信号叠加模块、电机驱动装置、牵引电机和速度检测模块；所述同步误差控制模块包括2个空转电机同步误差控制器和多个常态电机同步误差控制器组，所述多个常态电机同步误差控制器组与多个牵引电机一一对应，单个常态电机同步误差控制器组包括2个常态电机同步误差控制器；

所述速度给定模块分别与中央通信模块和速度处理模块二者连接，速度处理模块与中央通信模块连接，空转电机速度处理模块与速度处理模块连接，相邻交叉耦合模块分别与速度处理模块和空转电机速度处理模块二者连接，同步误差控制模块与相邻交叉耦合模块连接，空转电机控制量调整模块分别与同步误差控制模块、空转电机速度处理模块和速度处理模块三者连接，空转电机控制量调整模块和同步误差控制模块二者均与中央通信模块连接；

所述速度检测模块与牵引电机连接，牵引电机与电机驱动装置连接，电机驱动装置与控制信号叠加模块连接，控制信号叠加模块分别与误差跟踪控制器和牵引通信模块二者连接，误差跟踪控制器与比较模块连接，比较模块分别与速度检测模块和牵引通信模块二者连接，牵引通信模块与速度检测模块连接；

每个牵引控制模块的牵引通信模块均与所述中央通信模块连接；

所述同步控制方法包括：

设高速列车共有n个牵引电机，当高速列车需要提速时，