基于多智能体的高铁制动方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制动技术领域，特别是涉及一种基于多智能体的高铁制动方法和系 统。
【背景技术】
[0002] 在高速列车行业中，尤其是在较高速度级别的高速列车中，最难解决的核心技术 之一是制动系统的研制，也就是说，制动技术的瓶颈是高速列车进一步提高速度的制约因 素。
[0003] 目前，高铁制动系统通常采用复合制动策略，例如，再生制动、电阻制动、空气制动 等。但无论采用什么形式的制动控制系统，摩擦制动仍被视为高速列车的主要制动方式。按 照欧洲铁路联盟（nc)的规定，高速列车运行时，应能在摩擦制动的单一作用下，在规定的 制动距离内停车，其目的是在动力制动发生故障时也能保证列车运行安全。目前，摩擦制动 主要采取盘形制动，通过电空制动系统加以控制，因此电空制动系统是标准配置，可以说电 空制动系统决定了动车的速度。
[0004] 常规上，每列车厢有一个转向架，每个转向架设有两个轮对，每个轮对均由一个 制动装置进行制动控制。制动装置的制动器受到制动控制单元（BCU)、电子制动控制单元 (EBCU)的控制，并由电气转换单元的气动缸提供驱动动力，同时，再通过中央控制系统的统 一控制，制动器同时进行夹紧和释放制动钳，从而控制动车速度。例如，采用中心控制制动 系统的城轨铁路的时速度能达到120公里/小时。
[0005] 高铁制动系统是关乎安全运行的关键因素，必须能够在任何运行状态下可靠地将 高速列车停住。先进的制动系统必须考虑多种特殊状况：空载制动情况、满载制动情况、轮 盘打滑状况、紧急制动。不管列车使用机械式制动器、磁轨制动器、涡流制动器还是电制动， 制动系统应在任何运行情况下都能确保制动功能的正常实现。例如，采用分布式控制制动 系统的高速铁路的时速能达到350公里/小时。
[0006] 然而，采用分布式控制策略的现有高铁制动系统依然存在实际的制动效果与预期 的制动效果有偏差，制动精确度较差的缺陷。
【发明内容】
[0007] 基于此，有必要提供一种制动精确度更尚的基于多智能体的尚铁制动方法和系 统。
[0008] 一种高铁制动方法，用于制动多个依次排列的轮对，每一个所述轮对分别对应有 一个制动装置，其包括如下步骤：
[0009] 步骤S110,所述制动装置接收外部角加速度值，并根据预设的外部角加速度值与 控制参数值之间的函数关系得到初始控制参数值；还包括如下步骤：
[0010] 步骤S120,检测得到多个所述轮对的当前角加速度值；
[0011] 步骤S130,根据预设的当前所述轮对的：所述当前角加速度值、相邻两个所述轮 对的当前角加速度值、所述外部角加速度值以及所述初始控制参数值之间的函数关系，得 到当前所述轮对的实际控制参数值；
[0012] 步骤S140,所述制动装置根据所述实际控制参数值对对应的所述轮对进行制动， 并返回步骤S110。
[0013] 在其中一个实施例中，所述预设的外部角加速度值与控制参数值之间的函数关系 为：
【主权项】
1. 一种高铁制动方法，用于制动多个依次排列的轮对，每一个所述轮对分别对应有一 个制动装置，其包括如下步骤： 步骤S110,所述制动装置接收外部角加速度值，并根据预设的外部角加速度值与控制 参数值之间的函数关系得到初始控制参数值；其特征在于，还包括如下步骤： 步骤S120,检测得到多个所述轮对的当前角加速度值； 步骤S130,根据预设的当前所述轮对的：所述当前角加速度值、相邻两个所述轮对的 当前角加速度值、所述外部角加速度值以及所述初始控制参数值之间的函数关系，得到当 前所述轮对的实际控制参数值； 步骤S140,所述制动装置根据所述实际控制参数值对对应的所述轮对进行制动，并返 回步骤S110。
2. 根据权利要求1所述的高铁制动方法，其特征在于，所述预设的外部角加速度值与 控制参数值之间的函数关系为：
其中，0为常量，％为所述外部角加速度值，h为所述初始控制参数值。
3. 根据权利要求2所述的高铁制动方法，其特征在于，所述预设的当前所述轮对的：所 述当前角加速度值、相邻两个所述轮对的当前角加速度值、所述外部角加速度值以及所述 初始控制参数值之间的函数关系为：
其中，y为常量，K为所述实际控制参数值，为当前所述轮对的所述当前角加速度值，ajPaf分别为当前所述轮对的相邻两个所述轮对的所述当前角加速度值。
4. 根据权利要求3所述的高铁制动方法，其特征在于，多个依次排列的所述轮对中，分 别位于首尾的两个当前所述轮对的ad或a,等于零。
5. -种高铁制动系统，用于制动多个依次排列的轮对，包括多个制动装置，每一个所述 轮对分别对应有一个所述制动装置， 所述制动装置，用于接收外部角加速度值，并根据预设的外部角加速度值与控制参数 值之间的函数关系得到，初始控制参数值；其特征在于，还包括： 检测装置，用于检测得到多个所述轮对的当前角加速度值； 所述制动装置还用于根据预设的当前所述轮对的：所述当前角加速度值、相邻两个所 述轮对的当前角加速度值、所述外部角加速度值以及所述控制参数值之间的函数关系，得 到当前所述轮对的实际控制参数值； 所述制动装置还用于根据所述实际控制参数值对对应的所述轮对进行制动。
6. 根据权利要求5所述的高铁制动系统，其特征在于，所述制动装置包括控制单元、电 气转换单元和机械制动单元， 所述控制单元，用于接收外部角加速度值，并根据预设的外部角加速度值与控制参数 值之间的函数关系得到，初始控制参数值，还用于根据预设的当前所述轮对的：所述当前角 加速度值、相邻两个所述轮对的当前角加速度值、所述外部角加速度值以及所述控制参数 值之间的函数关系，得到当前所述轮对的实际控制参数值； 所述电气转换单元，用于根据所述实际控制参数值得到气动参数值； 所述机械制动单元，用于根据所述气动参数值对对应的所述轮对进行制动。
7. 根据权利要求5所述的高铁制动系统，其特征在于，多个所述制动装置通过多功能 车辆总线与外部驾驶控制台连通； 多个所述制动装置之间还通过专用总线连通。
8. 根据权利要求5所述的高铁制动系统，其特征在于，所述预设的外部角加速度值与 控制参数值之间的函数关系为：
其中，0为常量，％为所述外部角加速度值，h为所述初始控制参数值。
9. 根据权利要求8所述的高铁制动系统，其特征在于，所述预设的当前所述轮对的：所 述当前角加速度值、相邻两个所述轮对的当前角加速度值、所述外部角加速度值以及所述 初始控制参数值之间的函数关系为：
其中，y为常量，K为所述实际控制参数值，为当前所述轮对的所述当前角加速度值，ajPaf分别为当前所述轮对的相邻两个所述轮对的所述当前角加速度值。
10. 根据权利要求9所述的高铁制动系统，其特征在于，多个依次排列的所述轮对中， 分别位于首尾的两个当前所述轮对的ad或a,等于零。
【专利摘要】本发明公开一种基于多智能体的高铁制动方法和系统，方法包括如下步骤：步骤S110，制动装置接收外部角加速度值，并根据预设的外部角加速度值与控制参数值之间的函数关系得到初始控制参数值；还包括如下步骤：步骤S120，检测得到多个轮对的当前角加速度值；步骤S130，根据预设的当前轮对的：当前角加速度值、相邻两个轮对的当前角加速度值、外部角加速度值以及初始控制参数值之间的函数关系，得到当前轮对的实际控制参数值；步骤S140，制动装置根据实际控制参数值对对应的轮对进行制动，并返回步骤S110。上述高铁制动方法可以同时兼顾时延约束和各轮对之间的影响因素，制动效果与预期的制动效果偏差极小，制动精确度较高。
【IPC分类】B60T8-17
【公开号】CN104842983
【申请号】CN201510227708
【发明人】陈磊
【申请人】陈磊
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月6日