1.一种列车自适应粘着控制系统,其特征在于,包括粘着系数经验计算模型、粘着系数神经网络调整模型、牵引力限定模块和空转牵引力控制模块,列车速度控制器输出的列车牵引力由粘着系数限定值通过牵引力限定模块进行上限限幅控制,再由空转牵引力控制模块对列车牵引力进行空转牵引力控制;
粘着系数经验计算模型的输入为列车车速,输出为计算粘着系数;粘着系数神经网络调整模型的输入为列车车速、计算粘着系数和轨道状态,输出为粘着系数限定值;空转牵引力控制模块依据蠕滑度变化率和蠕滑度判断列车轮对是否发生空转,并依照空转判断结果决定是否对列车牵引力进行空转牵引力控制;
所述粘着系数经验计算模型是
其中,V是列车车速,μj是模型输出的计算粘着系数, 为
计算粘着系数的经验公式参数;
粘着系数神经网络调整模型的训练建模的方法是,采集列车车速、轨道状态和相对应的粘着系数限定值样本数据,采用样本数据的列车车速、轨道状态以及与列车车速相应的计算粘着系数作为输入,粘着系数限定值样本数据作为输出对粘着系数神经网络调整模型进行训练,训练完成后对模型参数进行固定,得到粘着系数神经网络调整模型;
空转牵引力控制模块判断列车轮对是否发生空转的方法是,当空转风险值E大于等于1时,则列车轮对发生空转;空转风险值E按照式进行计算,其中,x1为蠕滑度变化率,θ1为蠕滑度变化率阈值;x2为蠕滑度,θ2为蠕滑度阈值;τ为非线性加权指数,γ 1、γ 2为非线性加权因子,且τ≥2、γ 1≥1、γ 2≥1;
所述列车为电力机车牵引的列车。
2.如权利要求1所述的列车自适应粘着控制系统,其特征在于,空转牵引力控制模块通过控制空转牵引力控制比θ来实现空转牵引力控制,空转牵引力控制比θ为空转牵引力控制模块输出的列车牵引力与输入的列车牵引力之间的比值,且有0≤θ≤1。
3.如权利要求2所述的列车自适应粘着控制系统,其特征在于,空转牵引力控制模块的空转牵引力控制过程是:过程I,空转牵引力减小过程,从空转风险值E大于等于1且持续增大开始,至空转风险值E从持续增大变为开始持续减小时结束;过程I中控制θ以斜率d1开始减小,过程I结束时的θ值为最低维持值;θ的最低维持值不小于0;
过程II,空转牵引力最低维持值维持过程,从过程I结束开始,至空转风险值E小于1时结束;过程II中,空转风险值E持续减小,控制θ等于最低维持值;
过程III,空转牵引力恢复过程,从过程II结束开始,至θ增大到等于1时结束;过程III中,空转牵引力控制模块控制θ以斜率d2开始增大,直至θ等于1;斜率d1的下降速率大于斜率d2的上升速率。
4.如权利要求3所述的列车自适应粘着控制系统,其特征在于,在空转牵引力控制过程II中,若空转风险值E从持续减小转变为持续增大,则返回过程I进行空转牵引力控制;在空转牵引力控制过程III中,若空转风险值E再次增大到大于等于1,则返回过程I进行空转牵引力控制。
5.如权利要求2‑4中任何一项所述的列车自适应粘着控制系统,其特征在于,还包括列车速度调整处理模块;列车速度调整处理模块周期性地采集列车车轮旋转速度、列车雷达速度和车载卫星定位系统速度,计算得到列车车速、蠕滑速度、蠕滑加速度。
6.如权利要求1所述的列车自适应粘着控制系统,其特征在于,还包括对轨道状态进行识别输出的轨面监测模块;轨面监测模块包括轨面图像采集单元、轨面图像识别单元和坡度采集单元,轨面图像识别单元对轨面图像采集单元采集的实时轨面图像进行识别处理并输出当前的轨道干湿度;坡度采集单元输出轨道坡度;轨道状态包括轨道干湿度和轨道坡度。