[发明专利]列车主动倾摆控制方法和控制系统

权利要求书

1.一种列车主动倾摆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测装置对车辆的未平衡离心加速度和超高时变率进行采集，倾摆控制器根据处理后的未平衡离心加速度和超高时变率确定是否需要进行主动倾摆控制以及倾摆方向；

在确定需要进行主动倾摆控制时，倾摆控制器根据处理后的未平衡离心加速度计算车体所需倾摆角度，并根据列车的车长和列车的运行速度计算数据发送延时；

所述倾摆控制器根据所述数据发送延时将车体所需倾摆角度发送给相应的倾摆执行机构的作动控制器；

所述作动控制器根据所述车体所需倾摆角度确定倾摆执行机构的作动行程和作动速度，并生成倾摆动作控制指令控制所述倾摆执行机构的倾摆作动器根据所述作动行程和作动速度控制车体的主动倾摆；

其中，所述检测装置对车辆的未平衡离心加速度和超高时变率进行采集，倾摆控制器根据处理后的未平衡离心加速度和超高时变率确定是否需要进行主动倾摆控制以及倾摆方向具体包括：

所述检测装置实时检测车辆的未平衡离心加速度，对所述未平衡离心加速度进行第一滤波处理后，得到处理后的未平衡离心加速度；

确定所述处理后的未平衡离心加速度是否达到第一设定阈值；

当达到第一设定阈值时，所述检测装置获取超高时变率，进行第二滤波处理后，得到处理后的超高时变率；

根据所述处理后的超高时变率确定列车行驶对应的逻辑状态参数，并确定是否需要进行主动倾摆控制以及倾摆方向；

其中，所述根据所述处理后的超高时变率确定列车行驶对应的逻辑状态参数，并确定是否需要进行主动倾摆控制以及倾摆方向具体为：

根据所述处理后的超高时变率确定列车行驶对应的逻辑状态的状态参数；所述逻辑状态的状态参数包括：用以表示列车行驶不在缓和曲线上的第一状态参数，用以表示缓和曲线上超高递增状态的第二状态参数和用以表示缓和曲线上超高递减状态的第三状态参数；

当所述逻辑状态的状态参数为第一状态参数时，不需要进行主动倾摆控制；

当所述逻辑状态的状态参数为第二状态参数时，需要进行主动倾摆控制，倾摆方向向内轨方向；

当所述逻辑状态的状态参数为第三状态参数时，需要进行主动倾摆控制，倾摆方向向外轨方向。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据列车行驶对应的逻辑状态的持续时间确定所述处理后的未平衡离心加速度的信号延时补偿时间。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述倾摆控制器根据处理后的未平衡离心加速度计算车体所需倾摆角度具体包括：

通过公式β＝arcsin((a'-a)/g)计算车体所需倾摆角度；

其中，a为未平衡离心加速度；a'为期望得到的加速度值；g为重力加速度；β为车体所需倾摆角度。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述作动控制器根据所述车体所需倾摆角度确定倾摆执行机构的作动行程具体为：

通过公式N＝(L/2/I)*β/(360*R)计算所述作动行程；

其中，L为两侧的作动器的中心间距；I为扭臂长度；R为倾摆执行机构中减速机的减速比；

所述作动控制器根据所述车体所需倾摆角度确定倾摆执行机构的作动速度具体为：

通过公式r＝N/t计算所述作动速度；

其中，t为预先设定的在所有工况下要求完成倾摆动作的时间。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先设定最大倾摆角度β_max；

当β大于β_max时，通过公式N＝(L/2/I)*β_max/(360/R)计算所述作动行程。