[发明专利]一种用于多机重联牵引列车的平稳性控制方法

说明书

本发明公开了一种用于多机重联牵引列车的平稳性控制方法，该方法包括如下步骤：以采样时间间隔实时获取机车的实际速度值，确定当前主控机车手柄挡位下的设定速度值以及准恒速控制牵引力与速度调节曲线；基于当前机车的实际速度值在曲线所处的速度范围，分别根据机车在不同路况下加减速等时交替运行、加速或减速运行、牵引力恒定运行以及超速运行的平稳性控制策略，计算新的机车设定牵引力；利用新的机车设定牵引力，调节机车的所述实际速度值，使得机车实际速度值接近设定速度值，从而控制机车平稳行驶。本发明解决了准恒速控制机车重联编组在牵引罐车编组、罐货混编编组存在的纵向振动问题，确保列车编组运行的平稳性和安全性。

技术领域

本发明涉及铁路罐车的多机重联领域，具体地说，是涉及一种多机重联牵引液固耦合负载的平稳性控制方法。

背景技术

铁路罐车作为铁路车辆中的重要组成部分，它担负着运输液体、气体和粉状货物的重要任务，在国内外广泛应用。铁路罐车编组在运行中，尤其是在长大坡道、起伏坡道等复杂线路的情况下，不可避免会出现轻微或激烈的晃动，而罐车的不稳定会使罐体与罐内的液体产生强烈地耦合作用，将会对牵引机车产生前后涌动作用，特别是准恒速控制机车，为保持机车准恒速运行，需要不断调节机车牵引力，机车的牵引力加载和减载将与多质点罐车编组的涌动力形成共振，放大列车编组的纵向振动，严重影响行车的行使平稳性、安全性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于多机重联牵引列车的平稳性控制方法，所述多机重联牵引列车具备主控机车和若干从控机车，该方法包括如下步骤：以采样时间间隔实时获取机车的实际速度值，确定当前主控机车手柄挡位下的设定速度值，以及基于所述设定速度值和与所述设定速度值匹配的准恒速区间参数构建对应的准恒速控制牵引力与速度调节曲线；基于当前机车的所述实际速度值在所述曲线所处的速度范围，分别根据机车在不同路况下加减速等时交替运行、加速或减速运行、牵引力恒定运行以及超速运行的平稳性控制策略，计算新的机车设定牵引力；利用新的所述机车设定牵引力，调节机车的所述实际速度值，使得所述实际速度值接近所述设定速度值，从而控制机车平稳行驶。

优选地，进一步，根据主控机车手柄挡位下的所述设定速度值、所述实际速度值与所述设定速度值之差、以及电机牵引速度，计算所述机车设定牵引力。

优选地，在机车加减速等时交替运行时，进行如下平稳性控制：基于实时获取加减速等时交替运行时的所述机车设定牵引力，确定当前运行状态下的牵引力时刻曲线，获取每个加速或减速区间的牵引力加减载斜率，其中，所述牵引力加减载斜率为单位时间内所述机车设定牵引力的变化率；获取所述牵引力时刻曲线拐点处的所述机车设定牵引力，计算出每个加速区间或减速区间的所述机车设定牵引力的波峰波谷差值；基于所述牵引力时刻曲线，减小所述牵引力加减载斜率，进一步调整所述波峰波谷差值，减缓所述机车设定牵引力的波动。

优选地，利用如下表达式计算调整后的所述波峰波谷差值：

F_D＝λ×T_D

其中，T_D表示所述机车设定牵引力的最大值与最小值之间的时间差，λ表示所述牵引力加减载斜率，F_D表示调整后的所述波峰波谷差值。

优选地，在机车加速或减速运行时，进行如下平稳性控制：增大所述准恒速控制牵引力与速度调节曲线中的所述准恒速区间参数，减小所述机车设定牵引力。

优选地，在机车牵引力恒定运行时，进行如下平稳性控制：获取机车上一时刻的所述实际速度值，以及当前时刻的所述实际速度值，得到机车当前时刻的实际速度变化率；若当前时刻的所述实际速度变化率大于预设的准恒速区间速度变化率阈值时，利用预设的速度阶梯参数，调整机车下一时刻的所述实际速度值，降低所述实际速度变化频率，减缓所述机车设定牵引力的变化频率。

优选地，利用如下表达式计算机车下一时刻的所述实际速度值：