[发明专利]一种用于真空金属管道高速列车的启停控制系统

说明书

本发明公开了一种用于真空金属管道高速列车的启停控制系统，其包括：等距离安装在金属管道内的激光发射器、安装在高速列车上的激光接收器和动力系统；通过激光发射器确定位置基准，事先计算出到达每个位置的理想时间；通过激光接收器记录高速列车经过每个激光发射器的时间，以确定高速列车的速度和加速度，高速列车根据到达每个位置的理想的时间和实际时间的差值，调节其动力系统。本发明通过采用PID控制原理，将高速列车通过真空金属管道内固定位置的理想时间与实际时间相比较，实现对高速列车行驶速度的控制调整，保证列车上乘客舒适、安全同时，尽可能快的把列车速度加速到数千公里/小时或者从数千公里/小时减速到静止。

技术领域

本发明属于高速列车控制技术领域，涉及一种用于真空金属管道高速列车的启停控制系统。

背景技术

真空金属管道列车运行在一条接近于真空的金属管道中，由于列车受空气阻力和摩擦力很小，其理论时速可达到数千公里/小时，具有高速、节能等众多优点。这种真空管道运输的交通工具像一个“胶囊”，每一个“胶囊”被放置于管道中，像“炮弹”一样被发射到目的地。

由于列车在启动是需要在很短的时间内加速到数千公里/小时，在接近目的地，又需要从很高的速度降到静止。为了列车上的乘客的舒适和安全，这种加减速过程需要精确地控制。

为了能够在保证列车上的乘客的舒适和安全同时，尽可能快的把列车速度加速到数千公里/小时或者从数千公里/小时减速到静止，本专利创新性的提出了一种真空金属管道列车的启停控制系统的设计方案。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种用于真空金属管道高速列车的启停控制系统，在保证列车上的乘客的舒适和安全同时，尽可能快的把列车速度加速到数千公里/小时或者从数千公里/小时减速到静止。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于真空金属管道高速列车的启停控制系统，其包括：等距离安装在金属管道内的激光发射器、安装在高速列车上的激光接收器和动力系统；通过激光发射器确定位置基准，事先计算出到达每个位置的理想时间；通过激光接收器记录高速列车经过每个激光发射器的时间，以确定高速列车的速度和加速度，高速列车根据到达每个位置的理想的时间和实际时间的差值，调节其动力系统。

其中，还包括：控制器，安装在高速列车上，通过控制器实现对动力系统的控制。

其中，等距离布置在真空金属管道的多个激光发射器记为：A1、A2、A3、……；计算出高速列车经过每个激光发射器时的最优时间记为T1，T2，T3，……；高速列车经过每个激光发射器的实际时间记为t1，t2，t3，……。

其中，计算高速列车经过每个激光器的实际时间t_i和理想时间T_i的差值：

Δt_i＝t_i-T_i，i＝1，2，3，……

把计算的Δt_i作为输入量给控制器，控制器通过PID算法对列车动力系统进行控制。

本发明还提供一种用于真空金属管道高速列车的启停控制方法，其包括以下步骤：

第一步：在金属管道等距离安装多个激光发射器A1,A2，A3……，计算出高速列车经过每个激光发射器时的最优时间，记为T1，T2，T3……；

第二步：在高速列车上安装激光接收器，记录经过每个激光发射器的实际时间记为t1，t2，t3……；

第三步：计算高速列车经过每个激光器的实际时间t_i和理想时间T_i的差值：