Система автоматической стабилизации положения кузова рельсового транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B61F5/44 

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ КУЗОВА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО

1

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано в системе управления движением поездов с учетом контроля положения кузова.

Известны устройства для управления положением кузова, содержащие датчики восприятия поперечного ускорения кузова (например, акселерометры), соединенные с входом элемента сравнения, который подключен к задающему блоку и исполнительным элементам 1.

Однако такие системы, обладают недостаточной точностью и надежностью работы.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенном устройству относится система автоматической стабилизации положения кузова рельсового транспортного средства, содержащая расположенный в кузове датчик поперечного ускорения, например акселерометры, выход которого подключен к входу элемента сравнения, другой вход и выход которого соединены соответственно с выходом задающего блока и входом блока управления, подключенным к входу исполнительного блока, к другим входам которого подклюСРЕДСТВА

чен выход блока контроля положения кузова, а выход исполнительного блока соединен с входом датчика поперечного ускорения 2J.

Однако эта система имеет недостаток,

определяемый необходимостью глубокой фильтрации выходного сигнала блока, воспринимающего поперечное ускорение (акселерометра) от помехи, имеющей слишком низкую частоту колебаний (в пределах 0,4-

10 0,6 Гц), которая проникает на вход акселерометра по обратной связи со стороны кузова транспортного средства. В результате, фильтрации происходит дополнительная задержка сигнала, поступающего на исполнительные механизмы (управляющее

устройство), приводящая к значительному

ограничению применения системы. Малое быстродействие системы приводит к тому, что уровень подъема скоростей движения подвижного состава в криволинейных участ20 ках пути при этих системах относительно невысок (около 10%).

Целью изобретения является повыщение быстродействия их работы за счет компенсации низкочастотных помех.

Цель достигается тем, что система снабжена датчиком поперечного крена кузова, блоком двойного дифференцирования, фазосдвигающим и компенсационным блоками, причем датчик поперечного крена кузова на подвешивании соединен выходом с входом блока двойного дифференцирования, выход которого подключен к входу компенсационного блока через фазосдвигающий блок, выход компенсационного блока соединен с третьим входом элемента сравнеВведение в существунэшую. схему компенсирующей цепи позволяет устранить низкочастотные помехи, воспринимаемые акселерометром со стороны кузова экипажа, что ликвидирует необходимость применения низкочастотных фильтров, способствующих значительной задержке сигнала, поступающего на исполнительные механизмы крена. На чертеже представлена блок-схема системы, которая включает датчик поперечного ускорения 1, элемент сравнения 2, блок управления 3, исполнительный блок 4, блок контроля положения кузова 5, датчик поперечного крена кузова на подвешивании 6, (блок двойного дифференцирования 7, фазосдвигающий блок 8, компенсационный блок 9 и задающий блок, 10. Система работает следующим образом. Величина поперечного ускорения Оп,.действующая на пассажира, полученная в датчике 1, пропорциональна центростремительному ускорению Од,..возвышению наружного рельса h, управляющему воздействию (принудительному крену кузова) Ху, а также низкочастотной помехе (0,5 Гц)б1т1 , воздействует на элемент сравнения 2,в котором эта величина сравнивается с заданной уставкой от задающего блока 10 и воздействует на блок управления 3, который соответственно создает определенные режимы исполнительного блока 4. Компенсирующая цепь, состоящая из блоков 6, 7, 8 и 9, формирует воздействие, равное слагаемому в о,. пропорциональному О.„п..... В результате в элементе ср.авне-. ния 2 происходит компенсация помехи йпя Следовательно, ошибка управления X, образуемая от сравнения действительных а,

с предписанными %, не содержит низкочастотного сигнала, а потому не требует ся глубокая фильтрация низких частот.

Эффективность системы достигается путем снижения большого расхода энергии, потребляемой силовыми установками при разгонах по выходе из кривых. Кроме тог го, предлагаемая схема может быть использована при создании разнообразных систем управления положением (автоматическая установка тележек, осей колесных пар, автоматический относ кузова, автоматическое формирование оси крена кузова и т. п.). Формула изобретения Система автоматической стабилизации положения кузова рельсового транспортного средства, содержащая расположенный в кузове датчик поперечного ускорения, вы-ход которого подключен к входу элемента сравнения, другой вход и выход которого соединены соответственно с выходом задающего блока и входом блока управления, подключенным к входу исполнительного блока. к другим входам которого подключен выход блока контроля положения кузова, а выход исполнительного блока соединен с входом датчика поперечного ускорения, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия путем компенсации низкочастотных помех, она снабжена датчиком поперечного крена кузова, блоком двойного дифференцирования, фазосдвигающим и компенсационным блокйми, причем датчик поперечного крена кузова на подвешивании соединен выходом с входом блока двойного дифференцирования, выход которого подключен к входу компенсационного блока через фазосдвигающий блок, выход компенсационного блока соединен с третьим входом элемента сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1379059, кл. В 61 F 5/00, 1972. 2.Terrase R. и др. Система управления поперечным ускорением транспортного средства. «Circulation ёп соиг..., Rew. gen. Ct;emins fer, 1970, 89, май (прототип).