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原文传递一种适用于中低速磁浮列车的悬浮冗余控制系统和方法

专利名称：	一种适用于中低速磁浮列车的悬浮冗余控制系统和方法
摘要：	本发明涉及一种适用于中低速磁浮列车的悬浮冗余控制系统和方法，系统包含：悬浮控制器、悬浮电磁铁与悬浮传感器，其中悬浮控制器包括功能相同的第一、第二主控板及与第一和第二主控板连接的仲裁板，第一和第二主控板配置为基于来自悬浮传感器的数据计算悬浮电流并生成斩波信号，第一、第二主控板和仲裁板相互发送信号以判断它们中的一个或多个是否存在故障，并在仲裁板不存在故障的情况下，仲裁板配置为根据是否存在故障的判断结果选择第一和第二主控板中的一个输出斩波信号。悬浮控制器还具备电源冗余功能。控制方法可实现故障定位并执行解决措施。本发明可降低悬浮系统故障导致的车辆晚点故障率，提升中低速磁浮车辆可靠性和运营品质。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	中车大连机车车辆有限公司
发明人：	陈泽众;姜洲;赫荣臻;林浩;李铁;蔡和旭
专利状态：	有效
申请日期：	2022-07-29T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-20T00:00:00+0800
申请号：	CN202210906497.8
公开号：	CN115626065A
代理机构：	北京连和连知识产权代理有限公司
代理人：	刘小峰;张涛
分类号：	B60L13/04;B61C17/00;B61L15/00;B;B60;B61;B60L;B61C;B61L;B60L13;B61C17;B61L15;B60L13/04;B61C17/00;B61L15/00
申请人地址：	116022 辽宁省大连市沙河口区中长街51号
主权项：	1.一种适用于中低速磁浮列车的悬浮冗余控制系统，其特征在于，包含：悬浮控制器，分别与所述悬浮控制器连接的悬浮传感器和悬浮电磁铁，其中：所述悬浮控制器包括功能相同的第一主控板、第二主控板以及与所述第一主控板和所述第二主控板连接的仲裁板，所述第一主控板和第二主控板配置为基于来自所述悬浮传感器的数据计算悬浮电流并且生成斩波信号，所述第一主控板、第二主控板和所述仲裁板相互发送信号以判断所述第一主控板、第二主控板和所述仲裁板中的一个或多个是否存在故障，并且在所述仲裁板不存在故障的情况下，所述仲裁板配置为根据是否存在故障的判断结果选择所述第一主控板和第二主控板中的一个输出斩波信号。 2.根据权利要求1所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述悬浮控制器进一步包括与所述第一主控板连接的第一电源模块、与所述第二主控板连接的第二电源模块以及电源冗余模块，所述电源冗余模块分别与所述第一电源模块、所述第二电源模块和所述仲裁板连接，并且所述电源冗余模块配置为接收来自所述第一电源模块和所述第二电源模块的电源输出并根据所述电源输出判断所述第一电源模块和所述第二电源模块是否存在异常，并根据是否存在异常的判断结果选择所述第一电源模块和所述第二电源模块中的一个进行供电。 3.根据权利要求2所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述悬浮传感器包括悬浮数据采集模块和与所述悬浮数据采集模块连接的悬浮数据运算板，所述悬浮数据采集模块配置为测量悬浮电磁铁极板上平面与轨道下平面间隙和悬浮电磁铁垂向加速度，并且所述悬浮数据运算板配置为接收来自所述悬浮数据采集模块的测量结果并将所述测量结果发送至所述第一主控板和所述第二主控板，所述悬浮数据采集模块和所述悬浮数据采集模块均与所述电源冗余模块连接。 4.根据权利要求3所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述悬浮数据采集模块设置在所述悬浮电磁铁极板端部，并且所述悬浮数据运算板设置在所述悬浮控制器的箱体内；或者所述悬浮数据采集模块和所述悬浮数据运算板集成在一起并且设置在所述悬浮电磁铁极板端部。 5.根据权利要求1所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述仲裁板进一步配置为在所述第一主控板和所述第二主控板均不存在故障的情况下，默认选择所述第一主控板和所述第二主控板中的一个输出斩波信号。 6.根据权利要求1所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述仲裁板进一步配置为在所述第一主控板和所述第二主控板中的一个存在故障的情况下，选择所述第一主控板和所述第二主控板中的正常工作的主控板输出斩波信号，并且正常工作的主控板上报故障信息并且复位存在故障的主控板。 7.根据权利要求5或6所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述悬浮控制器进一步包括与所述仲裁板连接的驱动板以及与所述驱动板连接的斩波电路，所述斩波电路与所述悬浮电磁铁连接，所述仲裁板进一步配置为将所述斩波信号发送至所述驱动板，所述驱动板配置为根据所述斩波信号控制所述斩波电路，所述斩波电路配置为将所述悬浮电流输出至悬浮电磁铁，并且所述悬浮电磁铁配置为在获得所述悬浮电流后执行悬浮功能。 8.根据权利要求2所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述电源冗余模块进一步配置为根据是否存在异常的结果输出电源模块通断电平信号，其中，所述第一电源模块和所述第二电源模块均未存在异常时，所述电源模块通断电平信号为高电平、高电平；所述第一电源模块异常并且所述第二电源模块正常工作时，所述电源模块通断电平信号为低电平、高电平；并且所述第一电源模块正常工作并且所述第二电源模块存在异常时，所述电源模块通断电平信号为高电平、低电平。 9.根据权利要求2所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，所述电源冗余模块进一步配置为在所述第一电源模块和所述第二电源模块中的一个存在异常的情况下切断存在异常的电源模块并选择正常工作的电源模块，并且上报电源故障信息。 10.根据权利要求1所述的悬浮冗余控制系统，其特征在于，在所述仲裁板存在故障的情况下，所述第一主控板和第二主控板保持所述仲裁板故障前斩波信号输出状态并且上报故障信息。