[发明专利]一种汽车列车轨迹重合的控制方法及系统

权利要求书

1.一种汽车列车轨迹重合的控制方法，其特征在于，包括：

在汽车列车的牵引车、最后一个挂车以及连接处设置控制点；所述连接处包括牵引车与相邻挂车之间的连接处以及相邻两挂车之间的连接处；

获取牵引车的控制点数据，基于空间里程一致原理和刚体运动学原理，依次计算所述汽车列车中除牵引车的控制点外的其他控制点的数据；

根据计算出的所述汽车列车中所有控制点的数据，对所述汽车列车进行轨迹重合控制；

其中，获取牵引车的控制点数据，基于空间里程一致原理和刚体运动学原理，依次计算所述汽车列车中除牵引车的控制点外的其他控制点的数据，具体包括：

转向架的两个车桥采用机械结构连接，两车桥的转向角之间存在映射关系，即：δ₂＝f(δ₁)，

其中，δ₁和δ₂表示牵引车前轴两车桥的转向角，f(δ₁)为δ₂的映射函数；

由刚体运动学可得：

R₀ tan(δ₁)-R₀ tan(δ₂)＝b

v₁ cosδ₁＝v₂ cosδ₂

v₁ cos(δ₁)＝v_J01 cos(ψ_J01-ψ₀)

其中，R₀为用于辅助计算的参数，无实际意义；b表示牵引车中第1轴和第2轴间距离的一半；ψ₀表示假定的牵引车前车的姿态角；v₁表示牵引车中第1轴的速度；v₂表示牵引车中第2轴的速度；v_J01表示假定的牵引车前车与牵引车的铰接点的速度；ψ_J01表示假定的牵引车前车与牵引车的铰接点的姿态角；

基于上述公式计算得到δ₁和δ₂，进而确定牵引车的运动；

将铰接点J₀₁沿其行驶的里程S_J01和与之相对应的速度v_J01的方向ψ_J01存入列表；

ψ_J01＝ψ₁+δ₁

控制点J₁₂处速度方向ψ_J12重复ψ_J01的空间里程；

对于第一车，有：

v_J01 cos(ψ_J01-ψ₁)＝v_J12 cos(ψ_J12-ψ₁)

将已知的各个铰接点J的方向ψ作为输入的条件，整个列车的运动计算公式如下：

其中，δ₃表示牵引车后轴的转向角，δ₄表示与牵引车直接相连的第一节挂车前轴的转向角，δ₅表示第一节挂车后轴的转向角，δ₆表示第二节挂车前轴的转向角；l₁为铰接点J₀₁和J₁₂间的距离即第一车车厢长度，l₂表示第二车车厢长度；l₃表示第三车车厢长度；ψ_J01表示假定的牵引车前车和牵引车的铰接点的姿态角；ψ_J12表示牵引车和第一节挂车的铰接点的姿态角；ψ_J23表示第一节挂车和第二节挂车的铰接点的姿态角；ψ_J34表示第二节挂车后轴与虚拟车轴之间铰接点的姿态角；ψ₁表示牵引车的姿态角；ψ₂表示第一节挂车的姿态角；ψ₃表示第二节挂车的姿态角；b表示车厢前轴和后轴的间距的一半。

2.根据权利要求1所述的汽车列车轨迹重合的控制方法，其特征在于，在所述牵引车的前轴处设置控制点，在最后一个挂车的后轴处设置控制点。