本發(fā)明涉及機(jī)車(chē)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真控制方法。

背景技術(shù)：

機(jī)車(chē)制動(dòng)試驗(yàn)一直以來(lái)都是研究列車(chē)安全制動(dòng)問(wèn)題的重要手段。但對(duì)于制動(dòng)試驗(yàn)，尤其是線路試驗(yàn)會(huì)導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)線路的占用，不僅耗費(fèi)了大量的時(shí)間,也同樣花費(fèi)了大量的經(jīng)費(fèi),而且得出的數(shù)據(jù)結(jié)果離散性也比較大。這些問(wèn)題都對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)帶來(lái)諸多不便。因此，若是采用仿真方法來(lái)模擬機(jī)車(chē)制動(dòng)時(shí)的各種復(fù)雜的工況及系統(tǒng)變化，可以節(jié)省大量的人力物力，降低了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本與周期的。

但是，單純的理論模型不能完全真實(shí)地反映機(jī)車(chē)實(shí)際運(yùn)行情況下的制動(dòng)閥變化情況，還需要對(duì)采用的仿真模型進(jìn)行修正，以提高仿真結(jié)果的真實(shí)性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真控制方法。

本發(fā)明提供一種電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真控制方法，包括：

確定空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的類型，所述實(shí)驗(yàn)的類型包括：初充氣試驗(yàn)、制動(dòng)充氣實(shí)驗(yàn)、制動(dòng)排氣實(shí)驗(yàn)、緩解實(shí)驗(yàn)以及緊急制動(dòng)實(shí)驗(yàn)；

根據(jù)空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的類型，確定控制策略模型，所述控制策略模型用于按照不同類型的空氣制動(dòng)閥中氣體流體的變化預(yù)測(cè)出相應(yīng)的空氣制動(dòng)閥中預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的氣壓變化；

根據(jù)所述控制策略模型輸出與所述制動(dòng)實(shí)驗(yàn)類型匹配的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)；其中，所述脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation，pwm)信號(hào)用于控制電空制動(dòng)氣管路上的充氣電磁閥和/或排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

控制風(fēng)源對(duì)電空制動(dòng)氣管路上的電空制動(dòng)實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行充風(fēng)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)所述電空制動(dòng)實(shí)驗(yàn)器中的氣壓變化數(shù)據(jù)；

對(duì)所述氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，得到修正的氣壓變化數(shù)據(jù)；

將所述修正的氣壓變化數(shù)據(jù)與所述控制策略模型預(yù)測(cè)的理論氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得到比對(duì)結(jié)果；

根據(jù)所述比對(duì)結(jié)果，調(diào)整所述控制策略模型輸出的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)，得到調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)；

根據(jù)所述調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)控制氣管路上充氣電磁閥和/或排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，得到符合實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)。

可選地，所述確定空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的類型，包括：

在上位機(jī)中安裝的電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真軟件的交互界面中進(jìn)行不同類型空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的選擇，其中，所述電空制動(dòng)系統(tǒng)仿真軟件用于加載不同類型空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的多個(gè)控制策略模型。

可選地，所述電空制動(dòng)氣管路上安裝有充氣電磁閥、排氣電磁閥、電空制動(dòng)試驗(yàn)器以及多個(gè)壓力傳感器；其中，所述電空制動(dòng)試驗(yàn)器設(shè)置在所述充氣電磁閥和排氣電磁閥之間；壓力傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電空制動(dòng)氣管路和所述電空制動(dòng)試驗(yàn)器的氣壓變化數(shù)據(jù)。

可選地，所述對(duì)所述氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，得到修正的氣壓變化數(shù)據(jù)，包括：

采用防脈沖干擾中位值濾波法對(duì)所述氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述氣壓變化數(shù)據(jù)由預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)離散的氣壓數(shù)值構(gòu)成；具體的：

將采集到的氣壓變換數(shù)據(jù)的每個(gè)氣壓數(shù)值進(jìn)行序列擴(kuò)充，得到由多個(gè)序列段組成的氣壓變化數(shù)據(jù)；其中，所述序列擴(kuò)充是指：將任一個(gè)氣壓數(shù)值與前后相鄰的若干個(gè)氣壓數(shù)值一起擴(kuò)充為一個(gè)序列段；

將所述序列段中的氣壓數(shù)值按照從大到小的順序進(jìn)行排序，得到修正的序列段；

去除所述修正的序列段中最大值的氣壓數(shù)值與最小值的氣壓數(shù)值后，提取所述修正的序列段的中位值作為該修正的序列段的氣壓數(shù)值；

提取所有修正的序列段的氣壓數(shù)值，得到修正的氣壓變化數(shù)據(jù)。

可選地，所述根據(jù)所述比對(duì)結(jié)果，調(diào)整所述控制策略模型輸出的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)，包括：

獲取所述修正的氣壓變化數(shù)據(jù)與所述控制策略模型預(yù)測(cè)的理論氣壓變化數(shù)據(jù)之間的偏差值和所述偏差值的變化率；

將所述偏差值和所述偏差值的變化率作為修正模型的輸入變量，通過(guò)所述修正模型得到調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)；其中，所述修正模型是指：實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)與脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)的波形參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

可選地，所述修正模型的建立步驟包括：

記錄多次實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)，以及記錄與實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)的波形參數(shù)；

將多次記錄的所述脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)的波形參數(shù)的數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的順序進(jìn)行排列，得到規(guī)則控制表，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所述規(guī)則控制表進(jìn)行修正。

可選地，所述控制策略模型是指：通過(guò)氣體流體力學(xué)理論將不同類型的空氣制動(dòng)閥中氣體流體的變化進(jìn)行理論推導(dǎo)，得到制動(dòng)實(shí)驗(yàn)中空氣制動(dòng)閥預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的壓力變化數(shù)據(jù)，將各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的壓力變化數(shù)據(jù)輸入到電空制動(dòng)試驗(yàn)器的氣動(dòng)模型中，得到各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的氣體流動(dòng)變化量，推算出控制所述預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的充氣電磁閥和排氣電磁閥的變化規(guī)律，得出控制所述電磁閥的控制策略。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

本發(fā)明提供的電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真控制方法，能夠根據(jù)空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的類型選擇不同的控制策略模型，并將壓力傳感器檢測(cè)到的電空制動(dòng)試驗(yàn)器的實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù)與控制策略模型預(yù)測(cè)的壓力變化數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得到兩者的偏差值和偏差變化率。通過(guò)偏差值和偏差變化率調(diào)整控制策略模型輸出的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)，得到調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)。根據(jù)調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)控制氣管路上充氣電磁閥和/或排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，得到符合實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)。從而模擬出各種實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)中的氣壓變化規(guī)律，由于其與實(shí)際實(shí)驗(yàn)狀態(tài)相近，因此能夠有效提高仿真制動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，節(jié)約了實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)所需的人力和物力，加快了研發(fā)和生成的周期。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明提供的電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真控制方法的流程圖；

圖2為應(yīng)用本發(fā)明中方法的控制系統(tǒng)的上位機(jī)部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為應(yīng)用本發(fā)明中方法的控制系統(tǒng)的嵌入式處理器部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中修正策略的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1為本發(fā)明提供的電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真控制方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明中的方法可以包括：

s101、確定空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的類型，所述實(shí)驗(yàn)的類型包括：初充氣試驗(yàn)、制動(dòng)充氣實(shí)驗(yàn)、制動(dòng)排氣實(shí)驗(yàn)、緩解實(shí)驗(yàn)以及緊急制動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

本實(shí)施例中，可以應(yīng)用圖2所示的控制系統(tǒng)中，在上位機(jī)中安裝的電空制動(dòng)系統(tǒng)的仿真軟件的交互界面中進(jìn)行不同類型空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的選擇，其中，所述電空制動(dòng)系統(tǒng)仿真軟件用于加載不同類型空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的多個(gè)控制策略模型。

具體的，嵌入式處理器采集氣體壓力信息，傳輸給上位機(jī)，并交由上位機(jī)控制處理信息，針對(duì)采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)比修正控制模型的仿真控制方法。首先通過(guò)人機(jī)交互界面選擇空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，上位機(jī)會(huì)根據(jù)所選擇的制動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，采取不同的控制策略模型，然后將控制策略模型轉(zhuǎn)化成實(shí)時(shí)的pwm信號(hào)，通過(guò)串口通信發(fā)送至嵌入式處理器。嵌入式處理器會(huì)對(duì)通過(guò)串口傳輸進(jìn)來(lái)的命令進(jìn)行處理，并執(zhí)行控制命令控制電磁閥。同時(shí)壓力傳感器實(shí)時(shí)采集到當(dāng)前系統(tǒng)的壓力信號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)總線傳輸?shù)角度胧教幚砥?，嵌入式處理器?huì)對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)明顯失真的信號(hào)進(jìn)行修正。然后通過(guò)串口通信將預(yù)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。上位機(jī)會(huì)根據(jù)所選擇的制動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，將嵌入式處理器已經(jīng)預(yù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)與其對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的理論數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對(duì)比，然后對(duì)基本控制策略進(jìn)行修正，最終產(chǎn)生符合實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的氣壓變化數(shù)據(jù)及氣體壓力輸出，達(dá)到仿真的目的。

s102、根據(jù)空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)實(shí)驗(yàn)的類型，確定控制策略模型，所述控制策略模型用于按照不同類型的空氣制動(dòng)閥中氣體流體的變化預(yù)測(cè)出相應(yīng)的空氣制動(dòng)閥中預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的氣壓變化。

可選地，所述控制策略模型是指：通過(guò)氣體流體力學(xué)理論將不同類型的空氣制動(dòng)閥中氣體流體的變化進(jìn)行理論推導(dǎo)，得到制動(dòng)實(shí)驗(yàn)中空氣制動(dòng)閥預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的壓力變化數(shù)據(jù)，將各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的壓力變化數(shù)據(jù)輸入到電空制動(dòng)試驗(yàn)器的氣動(dòng)模型中，得到各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的氣體流動(dòng)變化量，推算出控制所述預(yù)設(shè)點(diǎn)位置的充氣電磁閥和排氣電磁閥的變化規(guī)律，得出控制所述電磁閥的控制策略。

具體的，通過(guò)氣體流體力學(xué)理論推導(dǎo)，將不同種類的空氣制動(dòng)閥中氣體流體的系統(tǒng)變化進(jìn)行理論推導(dǎo)，計(jì)算出在進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)中，空氣制動(dòng)閥各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的壓力變化數(shù)據(jù)，通過(guò)將各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的壓力變化數(shù)據(jù)帶入到進(jìn)行仿真控制的電空制動(dòng)試驗(yàn)器的氣動(dòng)模型中，計(jì)算出在本系統(tǒng)中各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)氣體流動(dòng)變化量，從而推算出控制該點(diǎn)電磁閥的變化規(guī)律，最終得出完整的基本控制策略。

s103、根據(jù)所述控制策略模型輸出與所述制動(dòng)實(shí)驗(yàn)類型匹配的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)；其中，所述脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)用于控制電空制動(dòng)氣管路上的充氣電磁閥和/或排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

本實(shí)施例中，如圖3所示的控制系統(tǒng)中，電空制動(dòng)氣管路上安裝有充氣電磁閥、排氣電磁閥、電空制動(dòng)試驗(yàn)器以及多個(gè)壓力傳感器；其中，所述電空制動(dòng)試驗(yàn)器設(shè)置在所述充氣電磁閥和排氣電磁閥之間；壓力傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)電空制動(dòng)氣管路和所述電空制動(dòng)試驗(yàn)器的氣壓變化數(shù)據(jù)。

s104、控制風(fēng)源對(duì)電空制動(dòng)氣管路上的電空制動(dòng)實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行充風(fēng)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)所述電空制動(dòng)實(shí)驗(yàn)器中的氣壓變化數(shù)據(jù)。

s105、對(duì)所述氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，得到修正的氣壓變化數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，采用防脈沖干擾中位值濾波法對(duì)所述氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述氣壓變化數(shù)據(jù)由預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的多個(gè)離散的氣壓數(shù)值構(gòu)成；具體的：將采集到的氣壓變換數(shù)據(jù)的每個(gè)氣壓數(shù)值進(jìn)行序列擴(kuò)充，得到由多個(gè)序列段組成的氣壓變化數(shù)據(jù)；其中，所述序列擴(kuò)充是指：將任一個(gè)氣壓數(shù)值與前后相鄰的若干個(gè)氣壓數(shù)值一起擴(kuò)充為一個(gè)序列段。將所述序列段中的氣壓數(shù)值按照從大到小的順序進(jìn)行排序，得到修正的序列段。去除所述修正的序列段中最大值的氣壓數(shù)值與最小值的氣壓數(shù)值后，提取所述修正的序列段的中位值作為該修正的序列段的氣壓數(shù)值。提取所有修正的序列段的氣壓數(shù)值，得到修正的氣壓變化數(shù)據(jù)。具體的，以圖3所示的控制系統(tǒng)為例進(jìn)行說(shuō)明，通過(guò)嵌入式處理器采集到的原始數(shù)據(jù)的預(yù)處理，通過(guò)采用防脈沖干擾中位值濾波法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，首先將每個(gè)采集到的原始?jí)毫?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行序列擴(kuò)充，將該點(diǎn)和與其前后相鄰的若干個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)擴(kuò)充為序列段，然后按照從大到小的順序進(jìn)行排序處理，然后將該序列的最大值與最小值去除后，取該段序列的中位值作為該點(diǎn)的修正數(shù)據(jù)值，更新原始數(shù)據(jù)，最后傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，解決了在實(shí)際工作中各種外部條件所帶來(lái)的氣壓擾動(dòng)變化。

s106、將所述修正的氣壓變化數(shù)據(jù)與所述控制策略模型預(yù)測(cè)的理論氣壓變化數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得到比對(duì)結(jié)果。

s107、根據(jù)所述比對(duì)結(jié)果，調(diào)整所述控制策略模型輸出的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)，得到調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)。

可選地，獲取所述修正的氣壓變化數(shù)據(jù)與所述控制策略模型預(yù)測(cè)的理論氣壓變化數(shù)據(jù)之間的偏差值和所述偏差值的變化率。將所述偏差值和所述偏差值的變化率作為修正模型的輸入變量，通過(guò)所述修正模型得到調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)；其中，所述修正模型是指：實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)與脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)的波形參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

可選地，所述修正模型的建立步驟包括：記錄多次實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)，以及記錄與實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)的波形參數(shù)。將多次記錄的所述脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)的波形參數(shù)的數(shù)據(jù)按照預(yù)設(shè)的順序進(jìn)行排列，得到規(guī)則控制表，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)所述規(guī)則控制表進(jìn)行修正。

具體的，所述的控制模型修正策略是通過(guò)原始數(shù)據(jù)與理論模型數(shù)據(jù)相對(duì)比，采用模糊控制的方法，將采集系統(tǒng)內(nèi)壓力的偏差值和偏差的變化率，作為修正模型的輸入變量，輸出變量則是控制策略中pwm脈寬調(diào)制的周期時(shí)間，在系統(tǒng)運(yùn)行中通過(guò)不斷檢測(cè)和通過(guò)總結(jié)項(xiàng)目中實(shí)際測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)和其他大量的專家知識(shí)，建立合適的模糊控制表，再運(yùn)用模糊控制算法，得到pwm調(diào)制脈沖波形參數(shù)的規(guī)則控制表格，對(duì)其進(jìn)行在線修改。

本實(shí)施例中，控制策略采用閉環(huán)修正的方式，可以實(shí)時(shí)的修改控制方式，提高仿真的仿真效果，與實(shí)際狀態(tài)相逼近。

s108、根據(jù)所述調(diào)整后的脈沖寬度調(diào)制pwm信號(hào)控制氣管路上充氣電磁閥和/或排氣電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，得到符合實(shí)際制動(dòng)實(shí)驗(yàn)情況的電空制動(dòng)氣壓變化數(shù)據(jù)。

本實(shí)施例中，在控制方案中提供了控制策略和基于模糊控制的修正模型，提高控制的準(zhǔn)確性；在原始數(shù)據(jù)方面采用了基于防脈沖中值濾波法，減小了由于各種因素所帶來(lái)的干擾，采用模塊化思想，降低各個(gè)模塊間的耦合性，提高模塊內(nèi)的內(nèi)聚性，提高仿真驗(yàn)證方案的重用性和拓展性。

具體的，首先通過(guò)上位機(jī)人機(jī)交互界面選擇仿真不同類型的空氣制動(dòng)閥以及需要進(jìn)行的制動(dòng)實(shí)驗(yàn)，包括初充氣試驗(yàn)，制動(dòng)充氣實(shí)驗(yàn)，制動(dòng)排氣實(shí)驗(yàn)，緩解實(shí)驗(yàn)，緊急制動(dòng)實(shí)驗(yàn)等。然后控制風(fēng)源對(duì)電空制動(dòng)試驗(yàn)器進(jìn)行充風(fēng)，通過(guò)壓變傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)器中氣壓的變化，并反饋給嵌入式處理器，通過(guò)將試驗(yàn)器中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與理論模型進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，通過(guò)控制分布在各個(gè)管路接口處的電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，控制風(fēng)源對(duì)試驗(yàn)器內(nèi)部充氣與放氣的流量大小，從而實(shí)現(xiàn)模擬貨車(chē)制動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)制動(dòng)閥實(shí)際的氣壓變化過(guò)程及輸出，最終將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)串口通信發(fā)送到上位機(jī)，通過(guò)上位機(jī)處理之后得出氣壓數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，最終實(shí)現(xiàn)模擬電空制動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)制動(dòng)閥變化的效果。

如圖2所示，采用針對(duì)采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)比修正控制模型的仿真控制方法。首先通過(guò)人機(jī)交互界面選擇空氣制動(dòng)閥和制動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，上位機(jī)會(huì)根據(jù)所選擇的制動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，采取不同的基本控制策略模型，然后將控制策略模型轉(zhuǎn)化成為控制命令，通過(guò)串口通信發(fā)送至嵌入式處理器。同時(shí)接收嵌入式處理器所發(fā)送的氣壓數(shù)據(jù)。上位機(jī)會(huì)根據(jù)所選擇的制動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，將嵌入式處理器所發(fā)送的數(shù)據(jù)與其對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的理論數(shù)據(jù)模型進(jìn)行對(duì)比，然后根據(jù)其誤差對(duì)基本控制策略進(jìn)行修正，更新控制命令發(fā)送至嵌入式處理器。

如圖3所示，將控制命令處理成為pwm控制命令，并執(zhí)行pwm控制命令分別控制充氣電池閥與排氣電磁閥。同時(shí)壓力傳感器實(shí)時(shí)采集到當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵部位的壓力信號(hào)數(shù)據(jù)，通過(guò)總線傳輸?shù)角度胧教幚砥?，嵌入式處理器?huì)對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，其中對(duì)明顯失真的信號(hào)進(jìn)行修正。然后通過(guò)串口通信將預(yù)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。

如圖4所示，采用模糊控制的方法，將采集系統(tǒng)內(nèi)壓力的偏差值和偏差的變化率，作為修正模型的輸入變量，輸出變量則是控制策略中pwm脈寬調(diào)制的周期時(shí)間，在系統(tǒng)運(yùn)行中通過(guò)不斷檢測(cè)和將偏差值和偏差的變化率進(jìn)行模糊化處理，然后通過(guò)大量總結(jié)項(xiàng)目中實(shí)際測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)和其他專家知識(shí)后，建立合適的模糊控制表，通過(guò)模糊推理從連續(xù)的精確量中，求出相應(yīng)的精確值，再通過(guò)解模糊算法，將所求得的控制量轉(zhuǎn)化為pwm的周期值的控制輸出，可以對(duì)制動(dòng)控制模型進(jìn)行在線修改。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。