蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法、系统、设备及介质与流程

本技术涉及车辆控制，更具体地说，涉及一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、当前，地铁车辆在行驶过程中，要求能够在各种轨道状态下，尤其因雨雪天气、轨道上的油渍/覆盖物等外界因素影响而导致的轮轨间的黏着系数下降的不利轨面条件下能够保证车辆的有效牵引性能。地铁车辆通常采用电力机车，由牵引电机提供运行动力，而牵引性能的发挥依赖于轮轨间的黏着作用。轮轨间的黏着系数下降会导致地铁车辆出现空转滑行现象，最终造成轮轨擦伤、磨损，甚至脱轨等严重现象。因此在列车牵引控制系统中设计有高性能的黏着控制策略，及时防止地铁车辆出现空转/滑行现象，使列车的黏着工作点处于最大黏着系数附近。

2、黏着控制是轨道交通领域轮轨接触式轨道车辆控制必不可少的一部分，黏着控制包括性能控制和安全防护的双重功能。黏着控制在提升轮轨间牵引力发挥、获得更高稳定性方面要求越来越高。为了达到更优的黏着控制效果，提高黏着控制性能，必须保证轮轨间的黏着力始终发挥在最优黏着点附近。

3、综上所述，如何保证车辆发挥最大黏着力是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法，其能在一定程度上解决如何保证车辆发挥最大黏着力的技术问题。本技术还提供了一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制系统、电子设备及计算机可读存储介质。

2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法，包括：

4、获取目标车辆的实际机车轮速及实际车速；

5、基于所述实际机车轮速及所述实际车速确定所述目标车辆的实际蠕滑率；

6、获取所述目标车辆的车轮半径、转矩、转动惯量、黏着力；

7、基于所述车轮半径、所述转矩、所述转动惯量、所述黏着力和所述实际车速，确定所述目标车辆的目标蠕滑率；

8、基于所述目标蠕滑率、所述实际蠕滑率，确定消除所述实际蠕滑率与所述目标蠕滑率间的误差的所述目标车辆的转矩调整参数，以基于所述转矩调整参数对所述目标车辆的转矩进行调整。

9、优选的，所述基于所述实际机车轮速及所述实际车速确定所述目标车辆的实际蠕滑率，包括：

10、通过第一运算公式，基于所述实际机车轮速及所述实际车速确定所述目标车辆的所述实际蠕滑率；

11、所述第一运算公式包括：

12、

13、其中，n1表示所述实际蠕滑率；vw表示所述实际机车轮速；v表示所述实际车速。

14、优选的，所述基于所述车轮半径、所述转矩、所述转动惯量、所述黏着力和所述实际车速，确定所述目标车辆的目标蠕滑率，包括：

15、通过第二运算公式，基于所述车轮半径、所述转矩、所述转动惯量、所述黏着力和所述实际车速，确定所述目标车辆的所述目标蠕滑率；

16、所述第二运算公式包括：

17、

18、其中，n2表示所述目标蠕滑率；r表示所述车轮半径；t1表示所述转矩；j表示所述转动惯量；fad表示所述黏着力；v表示所述实际车速；t表示时间。

19、优选的，所述基于所述目标蠕滑率、所述实际蠕滑率，确定消除所述实际蠕滑率与所述目标蠕滑率间的误差的所述目标车辆的转矩调整参数，包括：

20、获取所述目标车辆的车辆加速度；

21、基于所述目标蠕滑率确定所述目标车辆的目标蠕滑速度；

22、确定所述目标蠕滑率与所述实际蠕滑率间的误差值；

23、确定所述目标蠕滑速度随时间的变化率；

24、将所述车辆加速度、所述目标蠕滑速度、所述误差值和所述变化率输入至预先训练的bp神经网络模型；

25、接收所述bp神经网络模型输出的消除所述实际蠕滑率与所述目标蠕滑率间的误差的所述目标车辆的所述转矩调整参数。

26、优选的，所述转矩调整参数包括pi控制器的积分系数和比例系数。

27、优选的，所述基于所述目标蠕滑率、所述实际蠕滑率，确定消除所述实际蠕滑率与所述目标蠕滑率间的误差的所述目标车辆的转矩调整参数之后，还包括：

28、通过所述pi控制器确定所述目标车辆的目标转矩。

29、优选的，所述通过所述pi控制器确定所述目标车辆的目标转矩，包括：

30、通过第三运算公式，通过所述pi控制器确定所述目标车辆的所述目标转矩；

31、所述第三运算公式包括：

32、t(k)＝t(k-1)+kp(e(k)-e(k-1)+kie(k))；

33、其中，t(k)表示k时刻的所述目标转矩；t(k-1)表示(k-1)时刻的所述目标转矩；kp表示所述比例系数；ki表示所述积分系数；e(k)表示k时刻的所述误差值；e(k-1)表示(k-1)时刻的所述误差值。

34、一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制系统，包括：

35、第一获取模块，用于获取目标车辆的实际机车轮速及实际车速；

36、第一确定模块，用于基于所述实际机车轮速及所述实际车速确定所述目标车辆的实际蠕滑率；

37、第二获取模块，用于获取所述目标车辆的车轮半径、转矩、转动惯量、黏着力；

38、第二确定模块，用于基于所述车轮半径、所述转矩、所述转动惯量、所述黏着力和所述实际车速，确定所述目标车辆的目标蠕滑率；

39、第三确定模块，用于基于所述目标蠕滑率、所述实际蠕滑率，确定消除所述实际蠕滑率与所述目标蠕滑率间的误差的所述目标车辆的转矩调整参数，以基于所述转矩调整参数对所述目标车辆的转矩进行调整。

40、一种电子设备，包括：

41、存储器，用于存储计算机程序；

42、处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一所述蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法的步骤。

43、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法的步骤。

44、本技术提供的一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制方法，获取目标车辆的实际机车轮速及实际车速；基于实际机车轮速及实际车速确定目标车辆的实际蠕滑率；获取目标车辆的车轮半径、转矩、转动惯量、黏着力；基于车轮半径、转矩、转动惯量、黏着力和实际车速，确定目标车辆的目标蠕滑率；基于目标蠕滑率、实际蠕滑率，确定消除实际蠕滑率与目标蠕滑率间的误差的目标车辆的转矩调整参数，以基于转矩调整参数对目标车辆的转矩进行调整。本技术中，基于实际机车轮速及实际车速确定目标车辆的实际蠕滑率，基于车轮半径、转矩、转动惯量、黏着力和实际车速确定目标车辆的目标蠕滑率，最后基于目标蠕滑率和实际蠕滑率确定消除实际蠕滑率与目标蠕滑率间的误差的目标车辆的转矩调整参数，后续基于转矩调整参数对目标车辆的转矩进行调整的话，可以保证目标车辆达到目标蠕滑率，发挥最大黏着力。本技术提供的一种蠕滑率跟踪控制的优化黏着控制系统、电子设备及计算机可读存储介质也解决了相应技术问题。