一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，包括：获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值；将当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量；对速度误差量求导，得出速度误差变化率；根据模糊控制经验，根据速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值；根据速度误差量，得出控制量的增量；将模糊因子的值与控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量；获取当前控制量；将模糊增量与当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量。本发明基于模糊自适应技术，能够根据经验自行调整控制参数，达到精准的闭环控制。
【专利说明】—种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓄电池电力工程车速度控制【技术领域】，更具体地说，涉及一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，蓄电池电力工程车的低恒速控制方法主要还是沿用大铁路机车的控制策略，即基于PID控制方法，通过控制牵引力来控制机车的速度。然而，由于蓄电池电力工程车的应用环境不同于大铁路机车，线路条件不确定，牵引工况不确定，供电模式也有所不同，因此，固定的控制策略无法适应复杂的外部环境，无法实时调整PID控制参数，在实际的运行过程中很容易出现控制失稳、鲁棒性差等问题。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，基于模糊自适应技术，能够根据经验自行调整控制参数，达到精准的闭环控制。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，包括:
[0005]获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值；
[0006]将所述当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量；
[0007]对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率；
[0008]根据模糊控制经验，根据所述速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值；
[0009]根据所述速度误差量，得出控制量的增量；
[0010]将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量；
[0011]获取当前控制量；
[0012]将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量。
[0013]优选地，所述获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值具体为:
[0014]通过速度传感器获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值。
[0015]优选地，所述将所述当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量具体为:
[0016]通过比较器将所述速度传感器获取的蓄电池电力工程车的当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量。
[0017]优选地，所述对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率具体为:
[0018]通过计算器对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率。
[0019]优选地，所述根据模糊控制经验，根据所述速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值具体为:
[0020]通过模糊因子控制器，根据模糊控制经验，根据所述速度误差变化率和速度误差变化率得出模糊因子的值。[0021]优选地，所述根据所述速度误差量，得出控制量的增量具体为:
[0022]通过增量式PID控制器，根据所述速度误差量，得出控制量的增量。
[0023]优选地，所述将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量具体为:
[0024]通过乘法器将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模
糊增量。
[0025]优选地,所述获取当前控制量具体为:
[0026]从位移寄存器中获取当前控制量。
[0027]优选地，所述将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量具体为:
[0028]通过加法器将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量。
[0029]从上述的技术方案可以看出，本发明公开的一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，首先通过获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值，其次将当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量，其次对速度误差量求导，得出速度误差变化率，其次根据模糊控制经验，根据速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值；其次根据速度误差量，得出控制量的增量，其次将模糊因子的值与控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量，其次获取当前控制量，最后将模糊增量与当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量，实现了基于模糊自适应技术，能够根据经验自行的调整控制参数，达到精准的闭环控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明公开的一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法的流程图；
[0032]图2为本发明公开的一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法的闭环控制示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]本发明实施例公开了一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，基于模糊自适应技术，能够根据经验自行调整控制参数，达到精准的闭环控制。
[0035]如图1所示，为本发明公开的一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，包括:[0036]S101、获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值；
[0037]S102、将所述当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量；
[0038]S103、对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率；
[0039]S104、根据模糊控制经验，根据所述速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值；
[0040]S105、根据所述速度误差量，得出控制量的增量；
[0041]S106、将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量;
[0042]S107、获取当前控制量；
[0043]S108、将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量。
[0044]在上述方法中，首先通过获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值，其次将当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量，其次对速度误差量求导，得出速度误差变化率，其次根据模糊控制经验，根据速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值；其次根据速度误差量，得出控制量的增量，其次将模糊因子的值与控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量，其次获取当前控制量，最后将模糊增量与当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量，实现了基于模糊自适应技术，能够根据经验自行的调整控制参数，达到精准的闭环控制。
[0045]下面结合图2对本发明公开的一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法作详细的介绍。
[0046]如图2所示，首先通过速度传感器获取被控对象，即蓄电池电力工程车的当前运行速度值，并将获取的当前运行速度值发送至与其连接的比较器；其次，通过比较器将接收到的当前运行速度值与速度目标值I (k)进行比较，得出速度误差量e (k)，并将得出的速度误差量e(k)分别发送至与其连接的计算器、模糊因子控制器和增量式PID控制器；
[0047]其次，通过计算器对接收到的速度误差量e(k)进行求导，得出速度误差变化率ec(k)，并将得出的速度误差变化率ec(k)发送至与其连接的模糊因子控制器；
[0048]其次，通过增量式PID控制器根据接收到的速度误差量e(k)，得出控制量的增量，并将得出的控制量的增量发送至乘法器；
[0049]其次，通过模糊因子控制器，根据模糊控制经验，根据接收到的速度误差变化率ec (k)和速度误差量e (k)，得出模糊因子的值h，并将得出的模糊因子的值h发送至与其连接的乘法器；
[0050]其次，通过乘法器将接收到的模糊因子的值h和控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量Λ u,并将得出的模糊计算后的模糊增量Λ u发送至与其连接的加法器；
[0051]其次，通过加法器从位移寄存器中获取当前控制量，并将获取的当前控制量与模糊增量Au相加，得出下一次控制的控制量U，并将得出的控制量u发送至移位寄存器，作为下一次的当前控制量。
[0052]综上所述，本发明基于模糊自适应技术，能够根据经验自行调整控制参数，达到精准的闭环控制。
[0053]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。[0054]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种适用于蓄电池电力工程车的低恒速控制方法，其特征在于，包括: 获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值； 将所述当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量； 对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率； 根据模糊控制经验，根据所述速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值； 根据所述速度误差量，得出控制量的增量； 将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量； 获取当前控制量； 将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值具体为: 通过速度传感器获取蓄电池电力工程车的当前运行速度值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量具体为: 通过比较器将所述速度传感器获取的蓄电池电力工程车的当前运行速度值与速度目标值进行比较，得出速度误差量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率具体为: 通过计算器对所述速度误差量求导，得出速度误差变化率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据模糊控制经验，根据所述速度误差率和速度误差变化率得出模糊因子的值具体为: 通过模糊因子控制器，根据模糊控制经验，根据所述速度误差变化率和速度误差变化率得出模糊因子的值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述速度误差量，得出控制量的增量具体为: 通过增量式PID控制器，根据所述速度误差量，得出控制量的增量。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量具体为: 通过乘法器将所述模糊因子的值与所述控制量的增量相乘，得出模糊计算后的模糊增量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取当前控制量具体为: 从位移寄存器中获取当前控制量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量具体为: 通过加法器将所述模糊增量与所述当前控制量相加，并输出作为下一次的控制量。
【文档编号】G05D13/62GK103488202SQ201310441429
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】索建国, 苏雄, 李希宁, 高殿柱, 刘世杰 申请人:南车株洲电力机车有限公司