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摘 要：文章介绍了CRH3型动车组速度里程计算及控制策略,提出CRH3型车的速度是通过8个通道采集的速度信号经过一定的评估、筛选以及合理的选择方案得出的.里程的计算依赖于选择出的速度,通过速度和已知的轮径计算出列车行使里程.此外,通过选择出的速度还能计算出列车行使过程中的加速度,进而判断列车是否发生滑行或打滑,得出列车的速度品质信号.
关键词：CRH3；速度里程；加速度；列车滑行；列车打滑；控制策略
中图分类号：TM922 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0094-03
随着轨道装备技术的不断发展,轨道列车的速度在不断提升.在如此高的速度下要保证列车的行车安全,速度的计算及控制尤为重要.CRH3型车采取多通道冗余的计算策略来确保行车安全.
1. 速度信号
1.1 速度信号的来源
速度信号有8个通道来源,这8个通道又分为三类信号：原始速度信号、备用速度信号、附加速度信号.
原始速度信号共有4个通道如图1所示,分别是动车的TCU和拖车的BCU通过LG速度传感器采集参考轴转速得到的.
备用速度信号共有2个通道,通道5是ATP速度传感器采集的速度信号,通道6是BCU根据参考轴转速计算出来的实际速度.
附加速度信号共有2个通道,通道7是来自TCU1计算的四个动轴的平均转速,通道8是相邻牵引单元的平均转速.
1.2 速度信号的评估
原始速度信号十分重要,是进行列车行驶里程、加速度等计算的重要依据,因此对于原始信号的评估比较复杂,每一个原始信号都要经过5步检查来判定信号的合理性,这5步检查的流程如图2所示：
线速度与转速的关系:【圆周运动】1基本物理量(周期-频率-转速-角速度、线速度)A1【坤哥物理】
其中,转速的零值检查主要从编码器零位判定和编码器数据接收等方面进行评估,在所有通道中的转速信号中只有一个转速信号等于零或者大于零,则认为该转速信号的零不正常；转速最大值检查的目的是检测转速信号是否超过最大限定值；转速变化率检查是为了检测转速信号跳变是否超限,检测过程比较复杂,检测的原则是原始通道这一次输入的转速与上一次输入的转速进行比较,如果转速变化超过1.5转/秒,则认为转速发生了一次跳变,在10min之内跳变的次数超过5次,则该认为该通道的转速变化率检查不合格；平均值检查是利用当前通道转速与平均转速比较,如果差值不超过公差则认为平均值检查正常,如果超过公差且持续600ms以上,则认为该通道平均值检查不合格；超差检查中判断某路转速信号是否超差要结合其他3路转速状态共同决定,即以其中1路转速值为参考检查其余几路（通道1为参考,检查通道2、3、4；通道2为参考,检查通道3、4；通道3为参考,检查通道4）.
备用速度信号的合理性检查较原始通道简单,分为4步,分别是最大值检查、变化率检查、平均值检查和公差范围检查来判断其合理性.其中每一步检查与原始通道相同.
附加速度信号的检查较备用速度信号更为简单,经过3步检查,分别是：速度最大值检查、跳变检查（转速变化率）、平均值检查.
1.3 轮径校验
原始速度信号经过以上5步检查合格后,要进入下一步轮径校验环节.轮径校验是以通道1的转速为依据,通过转速补偿计算出一个补偿系数CxA,通过补偿系数和输入的参考轴轮径可以计算出其他各通道的轮径,通过对计算出的轮径的合理性进行评估进而验证原始通道转速编码器是否合理,对于不合理的通道进行封锁.
式中：
DRF——参考轴轮径
Dx——通道x的轮径
轮径的合理性检查分2步,分别是最值检查和稳定性检查.轮径的最值检查是检查计算出的轮径值是否超过最大限定值；稳定性检查是检测两次计算出的轮径值是否超过0.5mm.这两步检查任意一步不通过都会导致封锁相应的原始转速数据.
1.4 速度信号的选择
通过了以上所有评估之后的速度信号将会成为最终进行里程、加速度等计算的候选者,进行速度选择的流程如图3所示：
图3可知分别通过向前优先和向后优先两种不同的原则尽可能地选择出两个不同通道来源的速度值作为“速度1”和“速度2”,这两个速度经过如图4所示的过程,最终确定由哪一个速度来源作为“来自列车主CCU的当前速度值”.
2. 里程、加速度的计算
2.1 里程的计算
由于经过层层筛选,此时得到的列车速度已经是很精确的值了,所以里程的计算相对简单.根据“来自列车主CCU的当前速度值”和经过的时间计算出每米和每千米的脉冲,每一个脉冲作为计数器的输入,累加计算出里程,单位为米或者是千米.
此时计算出的里程被定义为“主CCU中的里程数”,记录的里程数据是列车以后进行论文范文修、四级修、五级修的主要依据.
2.2 加速度的计算
列车加速度是通过原始通道的速度值计算出来的,计算的原理是公式（5）：
其中t等于300ms,即每隔300ms采样一次计算加速度.
3. 速度品质
3.1 滑行/打滑
对原始通道进行滑行/打滑的判断,是通过原始通道转速得出的,将原始通道转速在300ms内积分,得出的值在0.75～1.5转/秒之间,则该通道没有发生滑行/打滑.
在牵引工况或者列车加速度＞0.15m/s2的情况下,如果原始通道中转速编码器正常的通道全部发生了滑行/打滑,则认为列车发生了“打滑”.
在制动工况或者列车加速度＜-0.2m/s2的情况下,如果原始通道中转速编码器正常的通道全部发生了滑行/打滑,则认为列车发生了“滑行”.
3.2 速度品质
列车的速度品质有三个等级,分别是：0品质等于00H、完全品质等于02H、降低品质等于01H.这是综合考虑列车“打滑/滑行”、是否释放控制、转速编码器品质、轮径调整情况等条件得出的结果,不同的速度品质对列车车载系统有不同的影响,表1列举了部分受影响的系统.
4. 结语
CRH3型动车组的速度里程计算及控制策略是多重冗余的结构,在实际运行中遵从“故障导向安全”的原则,切实保证了行车的高效、安全.
参考文献
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总结：本论文为您写速度转速毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
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