一种牵引控制方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及城市轨道交通技术领域，更具体地说，涉及一种牵引控制方法、装置及 系统。
【背景技术】
[0002] 城市轨道列车的牵引力/制动力指令由司机控制器发出，由牵引控制装置根据指 令信息和列车当前实际载荷进行牵引力/电制动力的载荷补偿，使得列车在满足加速度/ 减速度要求的前提下，以最节能、最舒适的方式运行。
[0003] 传统城市轨道列车的当前实际载荷值通常由二系悬挂装置提供，二系悬挂装置通 常采用空气弹簧，其中空气弹簧的压力值可以反映出列车当前实际载荷值；而某些新型的 城市轨道列车，例如低地板有轨电车，其转向架的二系悬挂装置通常采用无法测量出压力 值的弹性橡胶堆，从而无法提供列车的当前实际载荷信息，导致牵引控制装置无法在不同 载荷条件下对牵引力/电制动力的分配进行准确的载荷补偿。
[0004] 综上所述，如何对牵引力/电制动力的分配进行准确的载荷补偿，是目前本领域 技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种牵引控制方法、装置及系统，用以实现列车牵 引力/电制动力分配时的载荷正确补偿。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] -方面，本发明提供了一种牵引控制方法，所述方法包括：
[0008] 当牵引控制装置接收到司机控制器发出的牵引指令时，所述牵引控制装置根据所 述牵引指令产生初始牵引力；
[0009] 当所述初始牵引力上升至预设最大值后，分别计算列车整车合力和加速度；
[0010] 对所述加速度进行计算，获取与所述加速度相对应的等效加速度；
[0011] 获取所述列车载荷值，以依据所述列车载荷值实现对列车牵引力/电制动力的补 偿；所述列车载荷值为通过所述整车合力与所述等效加速度之间的关系获得的。
[0012] 优选的，所述方法还包括：
[0013] 预设最大加速度和最小减速度；
[0014] 判断获取的所述加速度的绝对值是否连续i次大于所述最大加速度的绝对值， 或，连续i次大于所述最小减速度的绝对值；所述i大于或等于1 ;
[0015] 当所述加速度的绝对值连续i次大于所述最大加速度的绝对值，或，连续i次大于 所述最小减速度的绝对值时，所述牵引控制装置减小牵引力/电制动力的控制。
[0016] 优选的，所述计算列车整车合力包括：
[0017] 获取整车力，所述整车力按照下述公式获得：
[0018] F整车力=FX N
[0019] 其中，N为所述列车的动车数量；F表示所述牵引控制装置根据对应动车发挥的 力；
[0020] 获取所述初始牵引力上升至预设最大值后的所述列车速度，并根据所述列车速度 获取列车整车阻力；
[0021] 所述整车阻力按照下述公式获取：
[0022] F 整车阻力=a+bv+cv2
[0023] 其中，V表示所述列车速度；a，b，c表示系数；
[0024] 将所述整车力与所述整车阻力相减，获取所述整车合力。
[0025] 优选的，所述计算加速度包括：
[0026] 所述牵引控制装置对所述列车速度进行采样，并将采样后的所述列车速度采用二 阶中心差公式，并按照下述公式获取所述加速度： -Vt + 4ν, ? -3ν, 7
[0027] Ui = -!-^-1^- ! 21
[0028] 其中，Si表示列车加速度，t表示总采样时间，V t、Vw和V t_2分别表示不同采样时 刻的列车速度采样点。
[0029] 优选的，所述获取与所述加速度相对应的等效加速度包括：
[0030] 按照下述公式获取所述等效加速度： _] ^fs=
[0032] 其中，At表示采样周期；ai表示列车加速度；aKMS表示等效加速度；t表示总采样 时间。
[0033] 另一方面，本发明提供了一种牵引载荷控制装置，所述装置包括：
[0034] 控制模块、载荷计算模块、加速度计算模块和输入信号预处理模块；
[0035] 所述输入信号处理模块，用于接收速度传感器采集的列车速度信号，并获取与所 述速度信号相对应的列车速度，并将所述列车速度传输至所述加速度计算模块；
[0036] 所述控制模块，用于接收所述列车网络通信传送的所述司机控制器给定的电机转 矩指令，并依据所述电机转矩指令使所述电机本体发挥与所述电机转矩指令相对应的电机 转矩值，依据所述电机转矩值驱动所述电机本体发挥牵引，以获取列车整车合力；
[0037] 所述加速度计算模块，用于接收所述输入信号处理模块传输的所述列车速度，获 取与所述列车速度相对应的加速度，并对所述加速度进行计算，获取与所述加速度相对应 的等效加速度；
[0038] 所述载荷计算模块，用于获取所述列车载荷值，以依据所述列车载荷值实现对列 车牵引力/电制动力的补偿；所述列车载荷值为通过所述整车合力与所述等效加速度之间 的关系获得的。
[0039] 优选的，所述装置还包括：
[0040] 预设模块，用于预设最大加速度和最小减速度；
[0041] 判断模块，用于判断获取的所述加速度的绝对值是否连续i次大于所述最大加速 度的绝对值，或，连续i次大于所述最小减速度的绝对值；所述i大于或等于1 ;
[0042] 控制模块，用于当所述加速度的绝对值连续i次大于所述最大加速度的绝对值， 或，连续i次大于所述最小减速度的绝对值时，所述牵引控制装置减小牵引力/电制动力的 控制。
[0043] 优选的，所述控制模块包括：
[0044] 第一获取单元，用于获取整车力，所述整车力按照下述公式获得：
[0045] F整车力=FX N
[0046] 其中，N为所述列车的动车数量；F表示所述牵引控制装置根据对应动车发挥的 力；
[0047] 第二获取单元，用于获取所述初始牵引力上升至预设最大值后的所述列车速度， 并根据所述列车速度获取列车整车阻力；
[0048] 所述整车阻力按照下述公式获取：
[0049] F 整车阻力=a+bv+cv2
[0050] 其中，V表示所述列车速度；a，b，c表示系数；
[0051] 第三获取单元，用于将所述整车力与所述整车阻力相减，获取所述整车合力。
[0052] 优选的，所述加速度计算模块包括：
[0053] 第一计算单元，用于所述牵引控制装置对所述列车速度进行采样，并将采样后的 所述列车速度采用二阶中心差公式，并按照下述公式获取所述加速度：
[0054] Ui = 21
[0055] 其中，ai表示列车加速度，t表示总采样时间，V t、Vw和V t_2分别表示不同采样时 刻的列车速度采样点。
[0056] 优选的，所述加速度计算模块还包括：
[0057] 第二计算单元，用于按照下述公式获取所述等效加速度：
[0058] a = J Σ 心 uRMS V 士
[0059] 其中，At表示采样周期；％表示列车加速度；aKMS表示等效加速度；t表示总采样 时间。
[0060] 再一方面，本发明还提供了一种牵引控制系统，所述系统包括：
[0061] 电机本体、速度传感器和上述的牵引控制装置；
[0062] 所述牵引控制装置接收所述列车通信网络传送的所述司机控制器发送的牵引指 令；
[0063] 所述控制模块将接收到的所述牵引指令给定电机转矩指令，依据所述电机转矩指 令使所述电机本体发挥电机转矩值，依据所述电机转矩值驱动所述电机本体发挥牵