ES2641518T3 - Procedimiento para determinar al menos una velocidad en un vehículo sobre raíles - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para determinar al menos una velocidad en un vehículo sobre raíles (10), el cual está equipado con al menos una primera unidad de mecanismo de traslación (14), en el que - se proporciona al menos una variable de medición de velocidad del mecanismo de traslación (Vdreh) referida a la primera unidad de mecanismo de traslación (14) mediante al menos una primera unidad sensora (18) asociada a la primera unidad de mecanismo de traslación (14), caracterizado porque - se forma una variable de velocidad de referencia característica (Vref) en base a la variable de medición de velocidad del mecanismo de traslación (Vdreh), - una unidad de medición inercial (22) detecta unas variables de medición inercial (ωb ib, fb), - conforme a un primer modo de funcionamiento se determina una variable de velocidad inercial (VDG),mediante un cálculo inercial al menos sobre la base de las variables de medición inercial (ωb ib, fb) y de la variable de velocidad inercial (Vref) para estimar una variación (bgyro, bacc, δv) en el cálculo inercial y se corrige mediante esta variación, en donde se lleva a cabo el cálculo inercial mediante al menos una unidad de cálculo (24; 24', 24"), - conforme a un segundo modo de funcionamiento se determina la variable de velocidad inercial (VDG) mediante el cálculo inercial al menos en base a las variables de medición inercial (ωb ib, fb) y sin tener en cuenta la variable de velocidad de referencia característica (Vref), - sobre la base de una comparación entre la variable de velocidad inercial (VDG) determinada en el primer modo de funcionamiento y la variable de medición de velocidad del mecanismo de traslación (Vdreh), se detecta un proceso de provisión de información anormal de la variable de medición de velocidad del mecanismo de traslación (Vdreh) mediante una unidad de reconocimiento (30) y - si se presenta un proceso de provisión de información anormal, se lleva a cabo el cálculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento.
Description
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DESCRIPCION
Procedimiento para determinar al menos una velocidad en un vehlcuio sobre ralles
La invention hace referencia a un procedimiento para determinar al menos una velocidad en un vehlcuio sobre ralles, el cual esta equipado con al menos una primera unidad de mecanismo de traslacion, en el que se proporciona al menos una variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion referida a la primera unidad de mecanismo de traslacion mediante al menos una primera unidad sensora asociada a la primera unidad de mecanismo de traslacion.
En un gran numero de aplicaciones en vehlculos sobre ralles se utiliza la velocidad de circulation del vehlculo. Un ejemplo normal es un proceso de frenado, que se ajusta en fino a la velocidad de circulacion momentanea. Hoy en dla el sistema de frenado se compone cada vez con mas frecuencia de al menos un freno electrodinamico y de un freno neumatico, equipado con protection contra deslizamiento y centrifugado. Los sistemas de frenado del futuro deberan estar formados de forma preferida solamente de un freno electrodinamico y de una instalacion de frenado de otro tipo, en particular de un freno por fuerza acumulada de muelle, en donde se prescinda del empleo de un freno neumatico sustituto de igual valla, complicado en cuanto a los costes y al espacio constructivo.
Para cumplir los requisitos, que se han prescrito para un frenado rapido y de emergencia seguro de tales sistemas, estan previstos unos planos de redundancia para la regulation de un freno electrodinamico formado por al menos un motor del mecanismo de traslacion, en donde para un cambio entre planos de redundancia y dado el caso una activation de la instalacion de frenado de otro tipo, como p.ej. un freno por fuerza acumulada de muelle de mecanismos de traslacion, debe existir una detection de velocidad lo mas exacta posible y que se considere segura. Ademas de esto un establecimiento preciso de la velocidad se basa en la realization de una funcion de proteccion contra deslizamiento y centrifugado fiable.
Es conocido establecer la velocidad de una unidad de mecanismo de traslacion configurada como bogie mediante un transmisor del numero de revoluciones en un motor del bogie o en el eje de rueda accionado por el mismo. En ciertas situaciones del funcionamiento, como por ejemplo un resbalamiento/deslizamiento o un centrifugado del eje de rueda, la velocidad del bogie detectada en base a las velocidades de la rueda varla respecto a la velocidad de circulacion del vehlculo sobre ralles, respectivamente de los otros bogies. Esto puede influir negativamente en la realizacion de una funcion de proteccion contra deslizamiento y centrifugado. Ademas de esto puede dificultarse o ser defectuoso un cambio de los planos de redundancia, que esten previstos para la regulacion de un motor del bogie que se use como freno electrodinamico, respectivamente la activacion de una instalacion de frenado de otro tipo del bogie.
Del documento WO 2008/071498 se conoce un procedimiento para determinar un perlmetro de rueda actualizado de una rueda dispuesta en un vehlculo, en el que a una unidad de control a la rueda esta asociado al menos un perlmetro de rueda y en el que, en funcion de la velocidad de rotation de la rueda y en funcion del perlmetro de rueda asociado, mediante la unidad de control se determina la velocidad de la rueda. Asimismo se determina una velocidad de referencia del vehlculo y/o de la rueda independiente de la velocidad de rueda determinada, se establece la variation de la al menos una velocidad de rueda respecto a la velocidad de referencia y se determina en funcion de la variacion del perlmetro de rueda actualizado de la rueda.
El objeto de la invencion consiste en determinar un procedimiento para proporcionar al menos una velocidad en un vehlculo sobre ralles, mediante la cual pueda conseguirse una determination particularmente fiable, en particular que pueda considerarse segura.
Conforme a la invencion se propone un procedimiento para determinar al menos una velocidad en un vehlculo sobre ralles, el cual este equipado con al menos una primera unidad de mecanismo de traslacion, en el que se proporcione al menos una variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion referida a la primera unidad de mecanismo de traslacion mediante al menos una primera unidad sensora asociada a la primera unidad de mecanismo de traslacion. El procedimiento conforme a la invencion esta caracterizado porque se forma una variable de velocidad de referencia caracterlstica en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, una unidad de medicion inercial detecta unas variables de medicion inercial, conforme a un primer modo de funcionamiento se determina una variable de velocidad inercial mediante un calculo inercial al menos sobre la base de las variables de medicion inerciales y de la variable de velocidad inercial para estimar una variacion en el calculo inercial y se corrige mediante esta variacion, en donde se lleva a cabo el calculo inercial mediante al menos una unidad de calculo, conforme a un segundo modo de funcionamiento se determina la variable de velocidad inercial mediante el calculo inercial al menos en base a las variables de medicion inercial y sin tener en cuenta la variable de velocidad de referencia caracterlstica, sobre la base de una comparacion entre la variable de velocidad inercial determinada en el primer modo de funcionamiento y la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion se detecta un proceso de provision de information anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion mediante una unidad de reconocimiento y, si se presenta un proceso de provision de informacion anormal, se lleva a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento.
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De este modo puede reducirse considerablemente, en particular evitarse, la influencia de un proceso de provision de information anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion en la determination de una velocidad del vehlculo sobre ralles. Esto puede conseguirse en particular por medio de que la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion no se incluya directamente en esta determinacion, sino en combination con unas variables de medicion inercial, que sean independientes per se de una dinamica de la unidad de mecanismo de traslacion que conduzca a una detection dado el caso defectuosa de variables de medicion, y la inclusion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion se ajuste despues del reconocimiento de un proceso de provision de informacion anormal, el cual puede estar provocado por ejemplo por un deslizamiento o un centrifugado de la unidad de mecanismo de traslacion, una medicion erronea de la unidad sensora o una transmision defectuosa de datos de salida de la misma. La variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion puede usarse por ello ventajosamente para apoyar el calculo inercial, en donde mediante la medida propuesta puede actuarse ventajosamente en contra de una influencia negativa, que este provocada por la deteccion de posibilidades de error inherentes a esta variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion.
Por “unidad de mecanismo de traslacion” debe entenderse en particular un grupo constructivo del vehlculo sobre ralles, que presente al menos una rueda en contacto con un rail. La unidad de mecanismo de traslacion se corresponde por ejemplo con un bogie que este equipado con un motor de propulsion, que en un proceso de frenado se use convenientemente como freno electrodinamico, y/o con una instalacion de frenado de otro tipo, como p.ej. un freno por fuerza acumulada de muelle. Sin embargo puede corresponderse con un unico eje de rueda o una unica rueda, el o la cual este acoplado(a) a un motor de propulsion de este tipo y/o este equipado(a) con una instalacion de freno de este tipo.
Para “proporcionar” la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, la unidad sensora presenta al menos un sensor para detectar una variable de medicion, que se corresponde con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion o se trata mediante otra variable para formar la misma. El sensor realiza convenientemente al menos un proceso de medicion en al menos una rueda de la unidad de mecanismo de traslacion o en un elemento de propulsion acoplado mecanicamente a la misma, en particular rlgidamente, para propulsar la rueda, como en particular un eje de rueda o un elemento de un motor de propulsion. La variable de medicion es a este respecto al menos una variable influenciada por la dinamica de la rueda. El al menos un sensor de la unidad sensora esta configurado en un modo de realization preferido de la invention como transmisor del numero de revoluciones, en donde la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion se corresponde con un numero de revoluciones o una variable proporcional a un numero de revoluciones. Para formar la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion en base a la variable de medicion puede utilizarse al menos otra variable, como en particular una variable de diametro de rueda. Si la unidad de mecanismo de traslacion comprende varias ruedas, la unidad sensora puede presentar varios sensores que esten asociados respectivamente a una rueda diferente, en donde las salidas de los sensores se usan para proporcionar la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion. La misma puede proporcionarse a este respecto mediante un promediado entre las distintas ruedas de la unidad de mecanismo de traslacion.
La variable de velocidad de referencia caracterlstica puede formarse en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion por medio de que se corresponda con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion o con una variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion multiplicada por un factor independiente de la dinamica de la rueda o del vehlculo sobre ralles, o de que se combine con otra variable de velocidad.
El proceso de provision de informacion anormal puede detectarse en particular mediante una comparacion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion con la variable de referencia. En particular puede estar preajustado para ello un valor umbral, en donde una diferencia formada con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion y la variable de referencia se compara con este valor umbral. De este modo puede reconocerse facilmente una variation significativa de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion respecto a la variable de referencia, que indique un proceso de provision de informacion anormal. Como variable de referencia puede utilizarse en particular la variable de velocidad inercial determinada.
Por “variable de velocidad” debe entenderse una velocidad o una variable, que haga posible un establecimiento claro de una velocidad. Una velocidad es a este respecto, en el sentido habitual, una velocidad con relation a un observador fijo con relacion a la llnea ferroviaria recorrida por el vehlculo sobre ralles. La variable de velocidad puede ser un vector o un numero referido a un vector, como p.ej. un valor vectorial o un determinado componente vectorial.
Por “variable de velocidad inercial” debe entenderse en particular una variable de velocidad, que se proporciona como resultado del calculo inercial llevado a cabo por la unidad de calculo para una ulterior valoracion. Se trata de una variable para la velocidad local de la unidad de medicion inercial o de un cuerpo base, al que esta unida la misma. Si la unidad de medicion inercial esta unida rlgidamente a un cuerpo base de la unidad de mecanismo de traslacion, la variable de velocidad inercial es una variable de velocidad del mecanismo de traslacion local, referida a
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la unidad de mecanismo de traslacion, en el cual puede influir la propia dinamica de la unidad de mecanismo de traslacion. En particular la variable de velocidad inercial puede ser una variable para la velocidad del centro de gravedad de la unidad de mecanismo de traslacion. Si son posibles movimientos relativos de la unidad de mecanismo de traslacion con relacion a una caja de vagon del vehlculo sobre ralles, aqul la variable de velocidad inercial puede ser diferente de la velocidad de vehlculo referida a todo el vehlculo sobre ralles. Si la unidad de mecanismo de traslacion esta configurada como bogie, la variable de velocidad inercial puede ser a este respecto una variable de velocidad del bogie. Si la unidad de medicion inercial esta unida rlgidamente a una caja de vagon del vehlculo sobre ralles, puede ser una variable para la velocidad del centro de gravedad de la caja de vagon.
Por “calculo inercial” debe entenderse un calculo, mediante el cual se determina una variable de velocidad en base a las variables de medicion inercial detectadas por la unidad de medicion inercial, en particular mediante una integracion numerica. Para ello se conocen unos algoritmos, como en particular un llamado “algoritmo strapdown”, que se usan en combinacion con sensores fijados al vehlculo de la unidad de medicion inercial. El modo de realizacion de un calculo inercial se conoce suficientemente en la literatura especializada, como en particular en “Sistemas de navegacion integrados”, Jan Wendel, Oldenburg Wissenschaftsverlag, Munich 2007, ISBN 978-3-48658160-7, y se explica aqul con mas detalle.
En un primer modo de funcionamiento se lleva a cabo el calculo inercial al menos en base a las variables de medicion inercial y a la variable de velocidad de referencia. La consideracion de la variable de velocidad de referencia caracterlstica se usa para estimar una variacion en el calculo inercial, en donde la estimacion se tiene en cuenta para determinar la variable de velocidad inercial mediante su reacoplamiento al calculo inercial. Esta variacion puede ser en particular una variacion sistematica, que p.ej. puede producirse a causa de un error sistematico en la deteccion de las variables de medicion inercial mediante la unidad de medicion inercial, o una variacion estatica. Por “variacion” puede entenderse una variacion de una variable individual o de varios componentes.
El calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento puede llevarse a cabo sin tener en cuenta la variable de velocidad de referencia caracterlstica, por medio de que se ajuste(n) la formacion de la variable de velocidad de referencia caracterlstica y/o la provision de informacion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, y/o de que se desacople la unidad de calculo de la variable de velocidad de referencia caracterlstica o de una llnea que transmita la variable de velocidad de referencia caracterlstica.
En un modo de realizacion preferido de la invencion se propone que un primer modulo de calculo de la unidad de calculo determine a partir de las variables de medicion inercial un valor estimativo de la variable de velocidad inercial que, en el primer modo de funcionamiento, para estimar la variacion se combine con la variable de velocidad de referencia caracterlstica mediante un segundo modulo de calculo de la unidad de calculo, que forme un observador de estado, en donde la variacion estimada por el segundo modulo de calculo la utiliza el primer modulo de calculo. Por “observador de estado” debe entenderse un sistema de calculo, que proporcione una estimacion del estado de un sistema dinamico en base a una variable de salida de este sistema dinamico y a valores de medicion para esta variable de salida. Para aplicar un observador de estado al presente caso de un calculo inercial, el “sistema dinamico” se corresponde con la dinamico de error del calculo inercial realizado por el primer modulo de calculo y al “estado” de la variacion a estimar, en donde el valor estimativo se corresponde con la variable de velocidad inercial de la “variable de salida”, y se evalua la variacion en base a esta variable de salida y a la variable de velocidad de referencia que se usa como “valor de medicion”.
Para una posible implementacion del observador de estado se aplica por ejemplo
*Vi = *"fc+i + (Z)c - H xVi)
en donde
x'i-.i: = <1> x t
y x+ es el “estado”, es decir la variacion a estimar, O es un modelo del “sistema dinamico”, es decir de la dinamico de error del calculo inercial, z la diferencia “medida” entre el valor estimativo de la variable de velocidad inercial y de la variable de velocidad de referencia caracterlstica y H un modelo de la influencia del proceso de medicion en el estado estimado x- a la hora de medir z. K es una matriz de ponderacion (tambien llamada refuerzo de observador o “gain-matrix”), que tiene en cuenta en particular errores a la hora de medir z. Los Indices k, k+1 designan los momentos tk, tk+i.
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Las posibles implementaciones algorltmicas para el observador de estado representan por ejemplo un observador de Luenberger o un filtro Kalman (en esta aplicacion tambien llamado “filtro de error-state-Kalman”).
El primer modo de funcionamiento y el segundo modo de funcionamiento para la realizacion del calculo inercial mediante la unidad de calculo se diferencian uno del otro en la consideracion de la variable de velocidad de referencia caracterlstica, la cual esta formado en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion. Son posibles diferentes configuraciones del primer modo de funcionamiento, que dependen de la clase de formacion de la variable de velocidad de referencia caracterlstica. Conforme a una primera configuracion facil de implementar del primer modo de funcionamiento, la variable de velocidad de referencia caracterlstica se corresponde dinamicamente con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion. Por ello debe entenderse que la variable de velocidad de referencia caracterlstica es identica a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion o que se proporciona en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion y en base a uno o varios factores, que son independientes de la dinamica de la unidad de mecanismo de traslacion o del vehlculo sobre ralles. A este respecto se incluye el caso en el que, para formar la variable de velocidad de referencia caracterlstica, la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion se multiplica por un factor constante. Para formar la variable de velocidad de referencia caracterlstica no se utiliza despues ninguna otra variable dinamica que la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion. En el segundo modo de funcionamiento, en el que la variable de velocidad de referencia caracterlstica no es tenida en cuenta por la unidad de calculo, el observador de estado se hace funcionar convenientemente en un modo de propagation libre. En la posible implementation antes explicada del observador de estado se ajusta para ello el refuerzo de observador K al valor 0.
Conforme a una segunda configuracion del primer modo de funcionamiento, se proporciona una variable de velocidad global y la variable de velocidad de referencia caracterlstica se forma en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion y a la variable de velocidad global, con lo que puede hacerse de forma particularmente precisa una estimation de la variation. Por “variable de velocidad global” debe entenderse una variable de velocidad que esta referido a la dinamica de todo el vehlculo sobre ralles. La variable de velocidad global se diferencia de la variable de velocidad inercial, que puede referirse dado el caso a la propia dinamica de la unidad de mecanismo de traslacion.
Si el vehlculo sobre ralles esta equipado con un bus de vehlculo, a traves del cual pueden transmitirse datos en el vehlculo, la variable de velocidad global puede proporcionarse mediante el bus de vehlculo o puede proporcionarse en base a unas variables, que se ponen a disposition mediante el bus de vehlculo.
En el segundo modo de funcionamiento, en el que la variable de velocidad de referencia caracterlstica no es tenida en cuenta por la unidad de calculo se combina para estimar la variacion, en esta configuracion del primer modo de funcionamiento, el valor estimativo de la variable de velocidad inercial determinado por el primer modulo de calculo con la variable de velocidad global mediante el segundo modulo de calculo, en donde el primer modulo de calculo utiliza la variacion estimada por el segundo modulo de calculo, o se hace funcionar el observador de estado en un modo de propagacion libre. En la primera alternativa citada puede tenerse en cuenta una estimacion de la variacion en el calculo inercial, incluso si se ha detectado un proceso de provision de information anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion y por ello debe evitarse una consideracion de la variable de velocidad de referencia caracterlstica formada a partir de la misma, por medio de que para el paso desde el primer modo de funcionamiento al segundo modo de funcionamiento la variable de velocidad global sustituye a la variable de velocidad de referencia. La alternativa citada en segundo lugar puede aplicarse por ello de forma preferida, si la variable de velocidad global no puede proporcionarse o es defectuosa.
Son posibles diferentes configuraciones de la variable de velocidad global. Conforme a una primera clase de formacion, que es adecuada para un modo de realizacion del vehlculo sobre ralles con varias unidades de mecanismo de traslacion, la variable de velocidad global es proporcionada al menos en base a una variable de velocidad por al menos una unidad de mecanismo de traslacion diferente de la primera unidad de mecanismo de traslacion. En particular la variable de velocidad global puede proporcionarse, al menos en base a un promediado de variables de velocidad, mediante varias unidades de mecanismo de traslacion, diferentes respectivamente de la primera unidad de mecanismo de traslacion. A este respecto puede tenerse en cuenta la variancia respectiva de las variables de velocidad correspondientes. Las variables de velocidad de las otras unidades de mecanismo de traslacion pueden proporcionarse respectivamente, como variable de velocidad inercial, mediante el procedimiento descrito anteriormente para la primera unidad de mecanismo de traslacion.
Alternativamente puede proporcionarse la variable de velocidad global mediante un dispositivo de detection global del vehlculo sobre ralles, que es diferente de la unidad de medicion inercial. Por “dispositivo de deteccion global” debe entenderse un dispositivo de deteccion, que es independiente, en particular diferente de un dispositivo de deteccion local, referido a la unidad de mecanismo de traslacion. En particular el dispositivo de deteccion global puede estar presente una vez en el vehlculo sobre ralles. Este dispositivo de deteccion puede estar formado en particular por un dispositivo de localization, que se use para determinar una variable de position del vehlculo sobre ralles. Por ejemplo la variable de posicion puede determinarse mediante la deteccion de senales de radio, que sea
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irradiadas por instalaciones fijas en el lado de la llnea ferroviaria, como p.ej. balizas de llnea ferroviaria o antenas de telefonla movil, o bien desde satelites.
En la segunda configuracion contemplada del primer modo de funcionamiento se combina, en un modo de realizacion preferido de la invencion para proporcionar la variable de velocidad de referencia caracterlstica, la variable de velocidad global con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion mediante un modulo de calculo que se basa en el principio del mapeo de datos de sensor. De este modo puede evitarse una influencia de errores, con los que este afectada la provision de informacion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, mediante la combinacion de la misma con la variable de velocidad global. Para implementar un mapeo de datos de sensor son posibles diferentes algoritmos, como en particular un filtro Kalman.
Conforme a otra configuracion ventajosa de la invencion se propone que a la primera unidad de mecanismo de traslacion esten asociadas varias unidades de calculo, en donde cada unidad de calculo puede llevar a cabo el calculo inercial respectivamente conforme a los modos de funcionamiento y se proporciona un resultado del calculo inercial a una salida, y a las unidades de calculo esta asociado un dispositivo de conmutacion que, para proporcionar la variable de velocidad inercial, esta conectado a eleccion a una de las salidas. De este modo puede realizarse una provision de informacion a eleccion de la variable de velocidad inercial, que esta ajustada en fino a los modos de funcionamiento actualmente aplicados por las unidades de calculo. Por ejemplo el dispositivo de conmutacion puede controlarse de tal manera, que solo establezca una conexion con una salida de unidad de calculo si la correspondiente unidad de calculo se hace funcionar en el segundo modo de funcionamiento. De este modo puede reducirse ademas ventajosamente la influencia de errores, con los que este afectada la provision de informacion de la variable de medicion del mecanismo de traslacion.
Esta influencia puede reducirse de forma particularmente eficiente, por medio de que a cada unidad de calculo se conecte previamente respectivamente una unidad de conmutacion, la cual en un primer estado de conmutacion proporcione la variable de velocidad de referencia caracterlstica para la respectiva unidad de calculo para llevar a cabo el primer modo de funcionamiento y, en un segundo estado de conmutacion, desacople de la variable de velocidad de referencia caracterlstica la unidad de calculo para llevar a cabo el segundo modo de funcionamiento, en donde - en el caso de no presentarse un proceso de deteccion anormal - se ajustan mutuamente en fino ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion y un ciclo de conmutacion del dispositivo de conmutacion, de tal manera que el dispositivo de conmutacion en cada proceso de conmutacion establece una conexion a una unidad de calculo, la cual lleva a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento y - en el caso de presentarse un proceso de deteccion anormal - todas las unidades de conmutacion estan conmutadas en el segundo estado de conmutacion. De este modo puede conseguirse una determinacion particularmente fiable de la variable de velocidad inercial en cuanto a un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, ya que el resultado de una determinacion de la variable de velocidad inercial que incluya la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion no puede proporcionarse directamente como variable de salida. Por ello mediante los ciclos de conmutacion puede descartarse que los errores en la provision de informacion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion puedan tener una influencia directa en la provision de informacion de la variable de velocidad inercial. Si se utiliza la variable de velocidad inercial como variable de referencia para detectar un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, este proceso de deteccion en si puede realizarse de forma particularmente fiable. De este modo puede evitarse una influencia desventajosa de un proceso de provision de informacion anormal desde muchos puntos de vista.
Con relacion a esto, conforme a un modo de realizacion preferido se propone que las unidades de conmutacion en su segundo estado de conmutacion proporcionen la variable de velocidad global para la respectiva unidad de calculo para llevar a cabo el segundo modo de funcionamiento.
Puede conseguirse ademas una reduccion adicional de la influencia de un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion por medio de que, en el caso de que no se presente un proceso de deteccion anormal, los ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion y el ciclo de conmutacion del dispositivo de conmutacion esten ajustados en fino entre ellos de tal manera, que el dispositivo de conmutacion en cada proceso de conmutacion establezca una conexion a una de las unidades de calculo, la cual lleve a cabo el calculo inercial desde al menos un momento predeterminado conforme al segundo modo de funcionamiento.
Si el vehlculo sobre ralles presenta un dispositivo de deteccion global distinto de la unidad de medicion inercial, el cual proporcione para la segunda configuracion del primer modo de funcionamiento la variable de velocidad global, se propone que - en un modo de establecimiento del diametro de rueda - el calculo inercial se lleve a cabo conforme al segundo modo de funcionamiento para determinar la variable de velocidad inercial y se determine al menos una variable de diametro de rueda de la unidad de mecanismo de traslacion al menos en base a la variable de velocidad inercial determinado. El segundo modo de funcionamiento se realiza aqul de forma correspondiente a la segunda configuracion del primer modo de funcionamiento, en el que se tiene en cuenta la variable de velocidad global en el calculo inercial, por medio de que para estimar la variacion el valor estimativo se combina con la variable
de velocidad global mediante el segundo modulo de calculo, en donde la variation estimada mediante el segundo modulo de calculo es utilizada por el primer modulo de calculo. De este modo la determination de la variable de velocidad inercial puede realizarse sin tener en cuenta la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion, por un lado, y - debido a que la variable de velocidad global se proporciona mediante el dispositivo de 5 detection global - con independencia de una detection realizada en una unidad de mecanismo de traslacion, por otro lado. De este modo puede conseguirse una determinacion de la variable de velocidad inercial, que sea independiente de los tamanos de rueda de la unidad de mecanismo de traslacion, de tal manera que pueda utilizarse para determinar la variable de diametro de rueda. Para determinar la variable de diametro de rueda se utiliza convenientemente, adicionalmente a la variable de velocidad inercial, al menos una variable de medicion detectada 10 por la unidad sensora. Si esta configurado al menos un sensor de la unidad sensora como transmisor de numero de revoluciones, la variable de diametro de rueda puede determinarse de forma particularmente sencilla en base a un numero de revoluciones detectado y a la variable de velocidad inercial.
La determinacion de la variable de diametro de rueda puede utilizarse ventajosamente para incrementar la precision de la determinacion de la variable de velocidad inercial, por medio de que en un modo de realizacion del calculo 15 inercial conforme al primer modo de funcionamiento, que siga el modo de establecimiento de diametro de rueda, se incluya la variable de diametro de rueda determinado en el modo de establecimiento de diametro de rueda a la hora de proporcionar la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion.
Se explican unos ejemplos de realization de la invention en base a los dibujos. Aqul muestran:
la figura 1: un tren automotor con unidades de mecanismo de traslacion en una vista lateral,
20 la figura 2: una unidad de medicion inercial acoplada a la unidad de mecanismo de traslacion y un dispositivo de calculo para llevar a cabo un calculo inercial,
la figura 3: la provision de information de una variable de velocidad de referencia caracterlstica para el calculo inercial conforme a un primer modo de realizacion,
la figura 4: la provision de informacion de una variable de velocidad de referencia caracterlstica para el calculo 25 inercial conforme a un segundo modo de realizacion,
la figura 5: una configuration alternativa del dispositivo de calculo con varias unidades de calculo para llevar a cabo el calculo inercial y unidades de conmutacion para conmutar entre dos modos de funcionamiento de las unidades de calculo,
la figura 6: ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion,
30 la figura 7: una configuracion alternativa del dispositivo de calculo con un modulo para establecer el diametro de rueda, y
la figura 8: un procedimiento de valoracion para valorar un resultado del calculo inercial.
La figura 1 muestra un vehlculo sobre ralles 10 configurado como tren automotor electrico en una vista lateral esquematica. Presenta varios vagones 12.1 a 12.3, que estan apoyados sobre ralles respectivamente mediante dos 35 unidades de mecanismo de traslacion 14. Las unidades de mecanismo de traslacion 14 estan configuradas respectivamente como un bogie, mediante el cual estan montados dos juegos de ruedas 16 que estan en contacto con los ralles. Un juego de ruedas 16 presenta a este respecto respectivamente dos ruedas 17.
Varias unidades de mecanismo de traslacion 14, en particular dos, comprenden respectivamente una unidad sensora 18, que se usa para detectar al menos una variable de medicion n. En el modo de realizacion contemplado 40 la unidad sensora 18 presenta un transmisor de numero de revoluciones 20, al que esta asociado un juego de ruedas 16 de la unidad de mecanismo de traslacion 14, en donde la variable de medicion n se corresponde con el numero de revoluciones de este juego de ruedas 16. Estas unidades de mecanismo de traslacion 14 estan equipadas respectivamente con al menos un motor de propulsion (no mostrado), el cual en un proceso de frenado del vehlculo sobre ralles 10 puede ser utilizado como freno electrodinamico y regularse de forma correspondiente 45 mediante una regulation.
A estas unidades de mecanismo de traslacion 14 del vehlculo sobre ralles 10 esta asociada ademas respectivamente una unidad de medicion inercial 22, que esta acoplada mecanicamente de forma rlgida a la unidad de mecanismo de traslacion 14 correspondiente. La unidad de medicion inercial 22 esta acoplada a este respecto mecanicamente de forma rlgida a un cuerpo base de la unidad de mecanismo de traslacion 14 correspondiente - en 50 el modo de realizacion contemplado de la unidad de mecanismo de traslacion 14 como bogie por ejemplo a su chasis. La unidad de medicion inercial 22 comprende unos sensores de aceleracion 21 representados en la figura 2,
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los cuales emiten tres variables inerciales traslatorias fbx, fby y fbz, as! como tres giroscopos 23, que emiten tres variables de medicion inercial rotatorias wbib,x, wbib,y y wbib,z. La deteccion se realiza en un sistema de referencia de la unidad de medicion inercial 22 fijado a la unidad de mecanismo de traslacion 14, tambien llamado “b-frame”. Este sistema de referencia esta definido por tres ejes x, y, z, en donde el eje x - en el caso de una orientacion recta del vehlculo sobre ralles 10 - senala en la direction del eje longitudinal del vehlculo, el eje y esta orientado en paralelo al plano de las vlas y perpendicularmente al eje x, el eje z es perpendicular al eje x y al eje y y el origen coincide con la unidad de medicion inercial 22. Las variables inerciales traslatorias pueden representarse como “vector de aceleracion” fb. Las variables de medicion inercial rotatorias wbib,x, wbib,y y wbib,z pueden representarse como vector de velocidad de giro wbib. El mismo representa las velocidades de giro de este sistema de referencia “b-frame” medidas en el sistema de referencia “b-frame”, con relation a un sistema inercial, tambien llamado “i-frame”.
A estas unidades de mecanismo de traslacion 14 esta asociado ademas respectivamente al menos un dispositivo de calculo R con al menos una unidad de calculo 24 (vease la figura 2), que lleva a cabo un calculo inercial al menos en base a las variables de medicion inercial rotatorias fb, wbib. El calculo inercial se realiza mediante una implementation de un algoritmo citado en lenguaje tecnico con el termino “algoritmo strapdown”. Este algoritmo se conoce de la literatura especializada y no se explica aqul con mas detalle. Mediante una integration numerica llevada a cabo en el calculo inercial en base a las variables de medicion inercial fb, wbib se determina en particular un valor estimativo V'dg de una variable de velocidad inercial Vdg, que se explica posteriormente con mas detalle en base a la figura 2. La variable de velocidad inercial Vdg representa una variable para una velocidad que, en el sentido habitual, es una velocidad con relacion a un observador fijo con respecto a la llnea ferroviaria recorrida por el vehlculo sobre ralles 10. La variable de velocidad inercial Vdg o su valor estimativo V'dg se obtiene de una integracion numerica para la velocidad Vn expresada en el llamado marco de navegacion, tambien llamado “n- frame”, y dado el caso de una conversion de la misma a un sistema de coordenadas desplazado respecto al n- frame, cuyo origen coincide con un punto de referencia, en particular con el centro de gravedad del cuerpo, al que esta acoplada rlgidamente la unidad de medicion inercial 22 (la llamada “compensation de brazo de palanca”). Mediante la union rlgida de la unidad de medicion inercial 22 a la unidad de mecanismo de traslacion 14 puede deducirse a partir de la variable de velocidad inercial Vdg una variable para la velocidad de la unidad de mecanismo de traslacion, en particular la velocidad del centro de gravedad de la unidad de mecanismo de traslacion 14. Segun esto puede influirse en la variable de velocidad inercial Vdg mediante la propia dinamica local de la unidad de mecanismo de traslacion 14. En otro modo de realization, no mostrado, la unidad de medicion inercial 22 puede estar unida rlgidamente a una caja de vagon del vehlculo sobre ralles 10, en donde la variable de velocidad inercial Vdg puede ser despues una variable para la velocidad de la caja de vagon, en particular la velocidad del centro de gravedad de la caja de vagon.
A continuation se explica la determination de la variable de velocidad inercial Vdg para una de las unidades de mecanismo de traslacion 14, a la que estan asociados una unidad sensora 18, una unidad de medicion inercial 22 y un dispositivo de calculo R. Esta description se aplica a la otra unidad de mecanismo de traslacion 14. Del vehlculo sobre ralles 10, que esta configurada de forma correspondiente. En otro modo de realizacion del vehlculo sobre ralles 10 es concebible que, en el caso de mas de dos unidades de mecanismo de traslacion, esten previstos respectivamente una unidad sensora 18, una unidad de medicion inercial 22 y un dispositivo de calculo R, o que los mismos solo esten previstos para una unica unidad de mecanismo de traslacion 14.
Una implementacion estructural de la unidad de calculo 24 se muestra en la figura 2. La misma presenta un primer modulo de calculo 24.1, el cual a partir de las variables de salida de la unidad de medicion inercial 22 enviadas a las entradas Ef y Ew de la unidad de calculo 24 - es decir, las variables de medicion inercial fb, wbib - determina y proporciona el valor estimativo V'dg de la variable de velocidad inercial Vdg mediante el algoritmo strapdown.
Este calculo inercial puede llevarse a cabo mediante la unidad de calculo 24 conforme a dos modos de funcionamiento.
En un primer modo de funcionamiento, mientras se lleva a cabo el calculo inercial mediante la unidad de calculo 24 se incluye una variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref. Esto se usa para estimar una variation en el calculo inercial y - mediante reacoplamiento de la variacion estimada en el calculo inercial - determinar un valor corregido de la variable de velocidad inercial Vdg. Posteriormente se describe con mas detalle la provision de information de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref.
La unidad de calculo 24 presenta un segundo modulo de calculo 24.2, el cual forma un observador de estado. Para estimar la variacion se combina en el observador de estado el valor estimativo V'dg determinado por el primer modulo de calculo 24.1 con la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref. A este respecto se sustrae mediante un formador de diferencia 25 del segundo modulo de calculo 24.2 el valor estimativo V'dg de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref, que se obtiene en una entrada Eref de la unidad de calculo 24. La diferencia z con ello determinada se envla a un modulo de calculo 26 del segundo modulo de calculo 24.2 o del observador de estado. El modulo de calculo 26 implementa un algoritmo llamado en lenguaje tecnico “filtro error- state-Kalman”. Este filtro se aplica a un vector de estado x, el cual contiene en particular las siguientes variables para la aparicion de una variacion en el calculo inercial: una variable bgyro que se refiere a los errores relacionados
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con las variables de medicion inercial cobib, una variable bacc que se refiere a los errores relacionados con las variables de medicion inercial fb y una variable 5v que se refiere a una variacion que se produce en el calculo inercial de la variable de velocidad inercial Vdg determinada a partir de las variables de medicion inercial fb, wbib.
Partiendo del vector de estado x+k estimado en el momento k se realiza en el modulo de calculo 26 una estimation x- k+i del vector de estado x en el momento k+1, basandose en un modelo O de la dinamica de error del calculo inercial:
Esto se corresponde con una ecuacion predictiva del observador de estado, que se aplica a un sistema dinamico sin variable de control o regulation (representada en la literatura especializada como entrada “u”).
Para el error, con el que esta afectado el vector de estado estimado x-k+i, se aplica, partiendo del error P+k estimado en el momento k
con la matriz de covariancia Qk.
La estimacion x-k+i del vector de estado x en el momento k+1 se corrige mediante el vector de medicion zk:
*Vi = *Vi - Kk lz, - H JtVi)
en donde H es la matriz de observation y para la matriz de ponderacion Kk (tambien llamada “matriz Kalman-gain” o refuerzo de observador) se aplica lo siguiente:
K, = P\_i H-‘ (H P'i+1 H- + R.,rL
A este respecto Rk es una matriz, la cual representa el error con el que esta afectado el vector de medicion zk. A este error contribuye en particular un error, con el que esta afectado la variable de velocidad de referencia caracterlstica
Vref.
Para el error, con el que esta afectado el vector de estado estimado x+k+i, se aplica
F'jehI = (1 " Kk H) F'mi
Las variables antes citadas bgyro, bacc y 5v del vector de estado estimado x+k+i se envlan a una entrada Es del primer modulo de calculo 24.i. De este modo se reacopla la variacion estimada (bgyro, bacc, 5v) al calculo inercial.
Estas variables los tiene en cuenta el primer modulo de calculo 24.i a la hora de llevar a cabo el calculo diferencial, con lo que puede determinarse una variacion SVdg de la variable de velocidad inercial Vdg. Una vez sustralda esta variacion sVdg de la variable estimativa V'dg en el modulo de calculo 24.i, se proporciona la variable de velocidad inercial Vdg corregido de este modo a una salida Av de la unidad de calculo 24. Como variable de salida adicional de la unidad de calculo 24 se determina la varianza odg asociada a la variable de velocidad inercial Vdg a partir del error P+k y se proporciona a una salida Aa de la unidad de calculo 24.
El calculo inercial puede llevarse a cabo mediante un segundo modo de funcionamiento. El mismo esta caracterizado porque la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref sigue sin tenerse en cuenta mientras se lleva a cabo el calculo inercial.
Para un cambio entre los modos de funcionamiento antes descritos esta preconectada una unidad de conmutacion 28 a la unidad de calculo 24, en particular al observador de estado 26, que en el primer modo de funcionamiento utiliza la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref. La misma presenta un primer estado de conmutacion, en el que la unidad de conmutacion 28 proporciona la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref para la unidad de calculo 24, para llevar a cabo el primer modo de funcionamiento. En un segundo estado de funcionamiento la unidad de calculo 24 esta desacoplada, para llevar a cabo el segundo modo de funcionamiento,
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de la variable de velocidad de referenda caracterlstica Vref o de una ilnea que transmite esta variable de velocidad de referencia Vref.
A continuacion se describen dos ejemplos de realizacion, que se diferencian entre si en la configuracion de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref y en el modo de realizacion del calculo inercial en el segundo modo de funcionamiento.
La provision de informacion de la velocidad de referencia Vref conforme a un primer ejemplo de realizacion se explica en base a la figura 3.
La misma muestra la unidad sensora 18, la cual detecta la variable de medicion n. A partir de esta se proporciona una variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh referida a la respectiva unidad de mecanismo de traslacion 14. Por ejemplo, a partir de la variable de medicion n configurada como numero de revoluciones en una unidad 19 puede proporcionarse la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh como velocidad perimetrica del juego de ruedas 16 correspondiente, mediante la consideracion de una variable de diametro de rueda r.
En el primer ejemplo de realizacion contemplado, la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh representa la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref utilizada por la unidad de calculo 24 en el primer modo de funcionamiento.
Se monitoriza la provision de informacion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh, en particular la deteccion de las variables de medicion n en las que se basa la misma. Para esta monitorizacion se utiliza otra variable de referencia, que se compara en una unidad de reconocimiento 30 con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh. La variable de referencia se corresponde aqul con la variable de velocidad inercial Vdg determinada por la unidad de calculo 24. En el caso de que la diferencia Abs (Vdreh - Vdg) formada en la unidad de reconocimiento 30 supere un valor umbral preajustado, el proceso de provision de informacion de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh se considera “anormal”. Este caso puede darse p.ej. si se produce un defecto de la unidad sensora 18 o un resbalamiento de la respectiva unidad de mecanismo de traslacion 14.
Con la deteccion de un proceso de provision de informacion anormal mediante la unidad de reconocimiento 30, la misma genera una senal Sanom, la cual produce un cambio desde el primer modo de funcionamiento al segundo modo de funcionamiento. A este respecto se realiza en particular un accionamiento de la unidad de conmutacion 28, que desacopla de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref la unidad de calculo 24, en particular el observador de estado 26. Ademas de esto se genera una senal FP, la cual se envla a una entrada Efp de la unidad de calculo 24 (vease la figura 2). Si se presenta una senal activa FP en esta entrada Efp, el segundo modulo de calculo 24.2 se hace funcionar en un modo de propagacion libre. Aqul se ajusta el refuerzo de observador K al valor 0. De este modo se propagan solamente el estado de sistema x y el error P sin actualizacion mediante el vector de medicion z.
A continuacion se explica en base a la figura 4 la provision de informacion de la velocidad de referencia Vref conforme a un segundo ejemplo de realizacion.
En este ejemplo de realizacion se proporciona una variable de velocidad global Vi. Esta provision de informacion, que se lleva a cabo en un modulo de mapeo 32, se realiza en base al menos a una variable de velocidad VDGfremd_i, que esta referida a otra unidad de mecanismo de traslacion 14 del vehlculo sobre ralles 10. Si se utilizan varias variables de velocidad VDGfremd_i, las mismos se refieren respectivamente a una unidad de mecanismo de traslacion 14 diferente. Suponiendo que la descripcion anterior esta dirigida a la determinacion de la variable de velocidad inercial Vdg para la unidad de mecanismo de traslacion 14, en donde N se corresponde con el numero de unidades de mecanismo de traslacion 14 en el vehlculo sobre ralles, la determinacion de la variable de velocidad global Vi puede realizarse sobre la base de las variables de velocidad VDGfremd_1 a VDGfremd_N-1, como se ha representado en la figura, en el caso de que se disponga de una variable de velocidad para cada una de las unidades de mecanismo de traslacion 14-1 a 14.N-1. Sin embargo, tambien es concebible un modo de realizacion en el que se disponga de menos variables de velocidad VDGfremd_i.
Las variables de velocidad VDGfremd_i utilizadas pueden determinarse mediante los metodos descritos anteriormente para la variable de velocidad inercial Vdg y segun esto pueden estar configuradas respectivamente como variable de velocidad inercial VDG-i de la unidad de mecanismo de traslacion 14.i asociada. El modulo de mapeo 32 esta conectado a un bus de datos de vehlculo 34, en particular al llamado “MVB” (o Multifunction Vehicle Bus”), desde el que pueden leerse las variables de velocidad VDGfremd_i mediante el modulo de mapeo 32.
La variable de velocidad global Vi es en el modo de realizacion contemplado el resultado de un mapeo y una plausibilizacion de las variables de velocidad VDGfremd_i individuales utilizadas, que son realizados desde el modulo de
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mapeo 32. Esto se realiza teniendo en cuenta las variancias ODGfremdj, que se asocian respectivamente a la variable de velocidad VDGfremd_i respectiva y tambien se ponen a disposicion a traves del bus de datos de vehlculo 34. Las variancias ODGfremdj pueden respectivamente, como se ha descrito anteriormente, determinarse mediante un observador de estado. El mapeo y la plausibilizacion de las variables de velocidad VDGfremd_i individuales se corresponden en particular con un promediado de las variables de velocidad VDGfremd_i, ponderado mediante las variancias ODGfremdj. Si no se dispone de una variable de velocidad VDGfremd_i, en el algoritmo de valoracion la variancia correspondiente puede ajustarse al valor infinito.
En una salida Ai del modulo de mapeo 32 se proporcionan la variable de velocidad global Vi y su variancia oi, como resultados del mapeo y de una plausibilizacion de las variables de velocidad VDGfremd_i individuales.
La variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref, que la utiliza la unidad de calculo 24 a la hora de realizar el calculo inercial en el primer modo de funcionamiento, se proporciona en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh y a la variable de velocidad global Vi. Esto se realiza mediante un modulo de mapeo 36 perteneciente al dispositivo de calculo R, el cual, para proporcionar la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref, combina la variable de velocidad global Vi con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh en base al principio del mapeo de datos de sensor. En el ejemplo de realizacion contemplado, el modulo de mapeo 36 esta equipado con una implementacion de un filtro Kalman. Como variables de entrada se envlan a una entrada Ei del modulo de mapeo 36 la variable de velocidad global Vi y la variancia Oi asociada, y a una entrada Edreh del modulo de mapeo 36 la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh y la variancia oi asociada.
La provision de information de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh y la unidad de reconocimiento 30 tambien se han representado, en donde se hace referencia a la description anterior con la figura 3.
El filtro Kalman se aplica a un vector de estado x, el cual representa la velocidad de referencia mapeada Vref. Partiendo de un valor para el vector de estado x en un momento k se realiza una estimation del vector de estado x en el momento k+1, en base a un modelo O de la dinamica de la unidad de mecanismo de traslacion 14 y del vehlculo sobre ralles 10:
En particular la matriz O puede describir un modelo dinamico, en el que se supone una aceleracion constante. Para el error de estimacion se aplica:
P k+: = P x
La estimacion se corrige mediante el vector de medicion zk, el cual mecanismo de traslacion Vdreh y la variable de velocidad global Vi:
oT
reune la variable de medicion de velocidad del
xV' = x~<r + Kk (zk - H x ■<, >,
con zk = (Vi, Vdreh), en donde H es la matriz de observation y para la matriz de ponderacion Kk (tambien llamada “matriz Kalman-gain”), se aplica lo siguiente:
K, = P\+1 H- (H P\+1 K + Rk)
A este respecto Rk es una matriz, que contiene los errores de medicion Odreh y Oi.
Para el error con el que esta afectado el vector de estado estimado x+k+i, se aplica
= (1 - K< H) P
A una salida Aref del modulo de mapeo 36 se proporcionan el valor de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref actualizado con el algoritmo y su variancia Oref, determinada a partir del error P.
En el primer modo de funcionamiento el calculo inercial se realiza como se ha explicado ya anteriormente, por medio de que la unidad de conmutacion 28 proporciona la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref para la unidad de calculo 24.
Como se ha explicado en base a la figura 3 se monitoriza el proceso de deteccion de la variable de medicion n en la 5 que se basa la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh. Un cambio en el segundo modo de funcionamiento, mediante el reconocimiento de un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh, se realiza como se ha descrito anteriormente para el primer ejemplo de realizacion. A este respecto la unidad de reconocimiento 30 genera la senal Sanom, mediante la cual se acciona la unidad de conmutacion 28 para que pase al segundo estado de conmutacion.
10 El modo de realizacion del calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento se diferencia del primer ejemplo de realizacion descrito anteriormente (en el que el observador de estado o el segundo modulo de calculo 24.2 se hace funcionar en un modo de propagacion libre) en que la unidad de conmutacion 28 desacopla la unidad de calculo 24 de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref y proporciona la variable de velocidad global Vi en lugar de este para la unidad de calculo 24. Seguidamente la variable de velocidad global Vi es utilizado 15 en lugar de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref por el observador de estado o el segundo modulo de calculo 24.2 y se combina, para determinar las variables bgyro, bacc y 5v, con el valor estimativo V'dg de la variable de velocidad inercial Vdg.
Si para realizar el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento no esta disponible la variable de velocidad global Vi, la senal FP es generada por el modulo de mapeo 32, que se envla a la entrada Efp del segundo 20 modulo de calculo 24.2, y el observador de estado se hace funcionar en el modo de propagacion libre.
La descripcion anterior esta dirigida al modo de realizacion del dispositivo de calculo R con una unidad de calculo 24. A continuacion se describe otro modo de realizacion, en el que el dispositivo de calculo R presenta varias unidades de calculo 24, 24' y 24” para proporcionar la variable de velocidad inercial Vdg. Este modo de realizacion se muestra en la figura 5.
25 Las otras unidades de calculo 24' y 24” estan tambien previstas para llevar a cabo el calculo inercial sobre la base de las mismas variables de medicion inercial fb y wbib que para la unidad de calculo 24 conforme a los modos de calculo descritos anteriormente. Cada unidad de calculo 24, 24', 24” proporciona, como se ha descrito anteriormente, un resultado del calculo inercial en su salida Av. A las unidades de calculo 24, 24', 24” esta asociado un dispositivo de conmutacion 42 conectado posterioremente, que esta conectado a eleccion a una de las salidas Av para 30 proporcionar la variable de velocidad inercial Vdg.
A cada unidad de calculo 24, 24', 24” esta preconectada respectivamente una unidad de conmutacion 28, 28' o 28”, cuya funcion ya se ha descrito anteriormente: en un primer estado de conmutacion la unidad de conmutacion 28, 28' o 28” proporciona la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref para la respectiva unidad de calculo 24, 24' o 24”, cuando la misma lleva a cabo el calculo inercial conforme al primer modo de funcionamiento. En un 35 segundo estado de conmutacion se desacopla de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref la unidad de calculo asociada 24, 24', 24” para llevar a cabo el segundo modo de funcionamiento. Conforme al modo de realizacion de la figura 3, con el desacoplamiento se realiza una activacion del modo de propagacion libre del observador de estado asociado o del segundo modulo de calculo 24.2 (no mostrado en la figura 5), mientras que - en el modo de realizacion conforme a la figura 4 - el observador de estado utiliza la variable de velocidad global Vi 40 en lugar de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref.
El dispositivo de conmutacion 42 y las unidades de conmutacion 28, 28', 28” se accionan si se presenta un proceso de provision de informacion normal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh conforme a unos ciclos de conmutacion preajustados, que estan ajustados en fino entre ellos. Estos ciclos de conmutacion se explican en base a la figura 6.
45 En la figura 6 se han representado para cada unidad de calculo 24, 24' o 24” los ciclos de conmutacion de la unidad de conmutacion 28, 28' o 28” correspondiente mediante un cambio entre zonas rayadas y no rayadas, en funcion del tiempo t registrado sobre el eje horizontal. Una zona rayada se corresponde con un periodo de tiempo en el que el calculo inercial llevado a cabo por la unidad de calculo asociada se realiza conforme al primer modo de funcionamiento, es decir, esta unidad de calculo tiene en cuenta la variable de velocidad de referencia caracterlstica 50 Vref para estimar la variation. Durante un periodo de tiempo representado mediante una zona no rayada el calculo
inercial se realiza conforme al segundo modo de funcionamiento, es decir, sin tener en cuenta la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref.
Si se presenta un proceso de provision de informacion normal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh, los ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion 28, 28' y 28” estan 55 desplazados mutuamente en el tiempo de tal manera, que una conmutacion de una unidad de conmutacion en el
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segundo estado de conmutacion, es decir un paso de la unidad de calculo asociada al segundo modo de funcionamiento, puede realizarse basicamente si otra unidad de conmutacion se encuentra todavla por si misma en el segundo estado de conmutacion. Dicho de otra manera, existe basicamente un solape temporal entre el final de un periodo de tiempo, en el que una unidad de conmutacion se encuentra en el segundo estado de conmutacion, y el comienzo de otro periodo de tiempo en el que otra unidad de conmutacion se encuentra en el segundo estado de conmutacion. Esto se reproduce mediante un solape entre el final de una zona no rayada para una primera unidad de calculo y el comienzo de una zona no rayada para una segunda unidad de calculo.
El ciclo de conmutacion del dispositivo de conmutacion 42 conectado posterioremente a las unidades de calculo 24, 24' y 24” se muestra mediante una llnea 44 representada en negrilla. Los procesos de conmutacion sucesivos del dispositivo de conmutacion 42 se representan mediante pasos de la llnea 44 entre las diferentes llneas del diagrama. Por ejemplo la llnea 44 existente en la primera zona no rayada de la primera llnea asociada a la unidad de calculo 24 representa la situacion, en la que el dispositivo de conmutacion 42 establece una conexion a la salida Av de esta unidad de calculo 24, es decir, esta unidad de calculo 24 proporciona la variable de velocidad inercial Vdg. El paso de la llnea 44 a la segunda llnea se corresponde con una conmutacion del dispositivo de conmutacion 42, que establece una conexion activa a la salida Av de la segunda unidad de calculo 24'.
Del diagrama puede deducirse que el dispositivo de conmutacion 42 en cada proceso de conmutacion (es decir paso de llnea en el diagrama) establece una conexion activa a una unidad de calculo, la cual lleva a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento. En particular los ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion 28, 28' y 28” y del dispositivo de conmutacion 42 estan ajustados en fino mutuamente de tal manera, que el dispositivo de conmutacion 42 en cada proceso de conmutacion establece una conexion activa a una unidad de calculo, la cual lleva a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento desde al menos un tiempo predeterminado At. Esto se hace posible mediante los solapes antes descritos entre las zonas no rayadas.
Los procesos de conmutacion de las unidades de conmutacion 28, 28' y 28” y del dispositivo de conmutacion 42 son controlados mediante una unidad de control 46 (vease la figura 5), en la que estan programados los ciclos de conmutacion descritos anteriormente.
La descripcion anterior con relacion a los ciclos de conmutacion hace referencia al caso de un proceso de provision de informacion normal. Si la unidad de reconocimiento 30 reconoce un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh, la senal Sanom es recibida por la unidad de control 46, la cual conmuta las unidades de conmutacion 28 al segundo estado de conmutacion o mantiene el segundo estado de conmutacion ya existente de las unidades de conmutacion 28, para que todas las unidades de calculo 24, 24', 24” esten descopladas de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref. Esto se ha representado en el diagrama de la figura 6 en un momento tanom. A continuacion se hacen funcionar todas las unidades de calculo 24, 24', 24” en el segundo modo de funcionamiento y se detiene el ciclo de conmutacion del dispositivo de conmutacion 42.
En un momento tnom, en el que la unidad de reconocimiento 30 detecta una finalizacion del proceso de provision de informacion anormal, se hacen funcionar dos de las tres unidades de calculo 24, 24', 24” en el primer modo de funcionamiento. A este respecto se trata de unas unidades de calculo, a las que estaba conectado el dispositivo de conmutacion 42 durante el periodo de tiempo [tanom, tnom]. El dispositivo de conmutacion 42 sigue asimismo separado de estas unidades de calculo despues del momento tnom. A este respecto se hace funcionar asimismo en el segundo modo de funcionamiento la tercera unidad de calculo, a la que permanece conectado activamente el dispositivo de conmutacion 42. En un momento t' despues de transcurrido un tiempo At', despues del momento tnom, se realiza un cambio al segundo modo de funcionamiento para una de las unidades de calculo, que se encuentra en el primer modo de funcionamiento. Una vez transcurrido el periodo de tiempo At el dispositivo de conmutacion 42 se conecta activamente a esta unidad de calculo y se recupera el funcionamiento de conmutacion descrito anteriormente con unos procesos de conmutacion por turnos.
En un modo de realizacion del segundo modo de funcionamiento conforme a la figura 4, en el que se utiliza la variable de velocidad global Vi en lugar de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref, esta prevista una medida para el caso en el no se disponga de la variable de velocidad global Vi. Aqul a cada unidad de calculo 24, 24' o 24” esta preconectado respectivamente un elemento Y 48, al cual puede aplicarse una senal de control S generada por la unidad de control 46 para controlar la unidad de conmutacion 28, 28' o 28” correspondiente, por un lado, y la senal FP, la cual representa la no disponibilidad de la variable de velocidad global Vi (vease la figura 4). Si el mismo no esta disponible (en donde se genera una senal FP) y la senal de control S se corresponde con una conmutacion de la unidad de conmutacion correspondiente 28, 28', 28” al segundo estado de conmutacion (desacoplamiento de la variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref), se hace funcionar el modulo de calculo 24.2 de la unidad de calculo 24, 24' o 24” correspondiente en un modo de propagacion libre - mediante la activacion de una senal mediante el elemento Y 48. Esto se corresponde con un modo de realizacion del segundo modo de funcionamiento conforme al modo de realizacion en la figura 3.
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A continuacion se explica otro ejemplo de realizacion en base a la figura 7. El mismo se diferencia del ejemplo de realizacion de la figura 4 en particular por la provision de informacion de una variable de velocidad global y la disposicion de otro modulo de calculo 24.3 de la unidad de calculo 24, que esta previsto para realizar un modo de establecimiento de diametro de rueda. Ademas de esto se supone que las unidades sensoras 18 de las unidades de mecanismo de traslacion 14 en la figura 1 presentan respectivamente dos sensores, que estan asociados respectivamente a un juego de ruedas 16 diferente de la unidad de mecanismo de traslacion 14 correspondiente. Segun esto las unidades sensoras 18 detectan cuatro variables de medicion n a n4. Sobre la base de estas variables de medicion n1 a n4 se establece para cada uno de estos juegos de ruedas 16 una variable de diametro de rueda n, r2, r3 o r4. En el modo de realizacion contemplado las variables de medicion n1 a n4 estan configuradas
respectivamente como numero de revoluciones.
Un establecimiento de diametro de rueda en el modo de establecimiento de diametro de rueda puede ser llevado a cabo por un dispositivo de calculo R, que esta asociado a una de las unidades de medicion inercial 22 del vehlculo sobre ralles 10. Este establecimiento se basa en un modo de realizacion del calculo inercial mediante los modulos de calculo 24.1 y 24.2 conforme al segundo modo de funcionamiento, en donde se utiliza una variable de velocidad global Vgps mediante el segundo modulo de calculo 24.2 o el observador de estado. El mismo es proporcionado mediante un dispositivo de detection 50 del vehlculo sobre ralles 10 (vease tambien la figura 1), que presenta en particular un dispositivo de deteccion de position. El mismo se usa para detectar una variable de position para la position del vehlculo sobre ralles 10 mediante la deteccion de senales de un sistema de localization, por ejemplo un sistema de localizacion apoyado por satelite. El dispositivo de deteccion 50 proporciona la variable de velocidad global Vgps, referida a todo el vehlculo sobre ralles, en base a las variables de posicionamiento detectadas.
La variable de velocidad inercial Vdg determinada mediante el calculo inercial llevado a cabo en el segundo modo de funcionamiento es utilizada por el modulo de calculo 24.3 para llevar a cabo el modo de determination de diametro de rueda. Adicionalmente el modulo de calculo 24.3 utiliza las variables de medicion m a n4 detectadas por las unidades sensoras 18 as! como variables de diametro de rueda r'1 a r'4 provisionales que se leen de una unidad de memoria (no mostrada). Mas adelante se explica la provision de informacion de estas variables de diametro de rueda r'1 a r'4 provisionales.
Un primer elemento del modulo de calculo 24.3 calcula en base a estas variables una variable si, que es un indicador de un proceso de deteccion anormal de las variables de medicion ni, p.ej. de un reconocimiento de resbalamiento:
Si = (ni 2it r' \ - Vo,;) / Vdg
Si se presenta un proceso de deteccion normal para el juego de ruedas 16 correspondiente a las variables de medicion ni, mediante un segundo elemento del modulo de calculo 24.3 se actualiza la variable de diametro de rueda ri asociado:
Una vez que las variables de diametro de rueda n se han proporcionado y archivado en una unidad de memoria, se lleva a cabo el calculo inercial para cada unidad de mecanismo de traslacion 14 conforme al primer modo de funcionamiento. Aqul se utiliza, como se ha discutido anteriormente, una variable de velocidad de referencia caracterlstica Vref mediante el segundo modulo de calculo 24.2, que es el resultado de un mapeo de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh con la variable de velocidad global Vgps, como se ha discutido anteriormente en base a la figura 4.
Como ya se ha explicado anteriormente en base a la figura 3, se proporciona a partir de las variables de medicion ni detectadas mediante las unidades sensoras 18 la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh mediante una inclusion de la correspondiente variable de diametro de rueda n. Aqul las variables de diametro de rueda n determinadas en el modo de establecimiento de diametro de rueda se leen de una unidad de memoria y se combinan con las variables de medicion ni.
La provision de informacion de la velocidad de referencia Vref sobre la base de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh, el reconocimiento de un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh mediante la unidad de reconocimiento 30 y la realizacion del calculo inercial conforme a los modos de funcionamiento se realizan como ya se ha descrito anteriormente. Durante el establecimiento de la variable de velocidad inercial Vdg se realiza mediante el modulo de calculo 24.3 un establecimiento continuo de las variables de diametro de rueda n, siempre que no se presente ningun proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh. Para determinar la variable de velocidad inercial Vdg se usan sin embargo, asimismo, las variables de diametro de rueda n, archivadas, determinadas en el modo de establecimiento de diametro de rueda. A partir de las variables de diametro de rueda calculados continuamente puede realizarse una monitorizacion a largo plazo de
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juegos de ruedas 16 del vehlcuio sobre ralles 10. Puede determinarse un desgaste y pueden enviarse datos de mantenimiento. Ademas de esto es ventajoso determinar llneas con mucho desgaste a partir del desarrollo de las variables de diametro de rueda. De este modo pueden obtenerse datos para mejorar tramos de via. A este respecto puede compararse un desgaste establecido con datos de localizacion, de tal manera que pueda realizarse una asociacion a posiciones en las que se produzca un mayor desgaste.
El modo de establecimiento de diametro de rueda descrito anteriormente se realiza con unos intervalos de tiempo definidos. En el caso de un cambio a este modo se autoriza llevar a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento, como se explica con base en la figura 7. Ademas de esto, se archivan como variables de diametro de rueda r'i las variables de diametro de rueda ri determinadas en ultimo lugar en el modo de establecimiento continuo, antes del cambio. El modo de establecimiento de diametro de rueda se realiza despues, como se ha descrito anteriormente, para proporcionar unas variables de diametro de rueda n actualizadas en base a estas variables de diametro de rueda r'i.
En un modo de realizacion del modo de establecimiento de diametro de rueda por primera vez se utilizan como variables de diametro de rueda r'i los valores por defecto prearchivados.
En base a la figura 8 se describe una posible valoracion de la variable de velocidad inercial Vdg, determinada para una unidad de mecanismo de traslacion 14.
En la misma se han representado en particular la unidad de medicion inercial 22 asociada a una determinada unidad de mecanismo de traslacion 14, la unidad sensora 18 y el dispositivo de calculo R. De forma correspondiente a los ejemplos de realizacion descritos anteriormente, el dispositivo de calculo R puede presentar dado el caso el modulo de mapeo 36, el cual mapea la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion Vdreh de la unidad de mecanismo de traslacion 14 con una variable de velocidad global, que puede corresponderse con las variables antes descritas Vi o Vgps y que recibe el nombre de variable Vfremd. La variable de velocidad global Vfremd se proporciona a traves del bus de datos 34. El dispositivo de calculo R puede presentar, como se ha descrito tambien anteriormente, una o varias unidades de calculo 24. Esta formado por al menos la unidad sensora 18, la unidad de medicion inercial 22 y el dispositivo de calculo R de una unidad de navegacion 52, que esta asociada al vagon 12 en el que se encuentra la unidad de mecanismo de traslacion 14 contemplada.
La variable de velocidad inercial Vdg determinada se valora al menos desde dos puntos de vista. Si la unidad de mecanismo de traslacion 14 contemplada esta equipada con una instalacion de frenado diferente de un motor de propulsion, p.ej. un freno por fuerza acumulada de muelle, puede ser utilizada por un modulo de decision 54 de una regulacion de freno del vehlculo sobre ralles 10, la cual esta asociada a la unidad de mecanismo de traslacion 14 contemplada y decide si la instalacion de frenado debe aplicarse para frenar hasta la detencion. Esto se realiza mediante un comparador 56 y un elemento Y 58. En el comparador 56 se compara la variable de velocidad inercial Vdg con un valor umbral Vgr. Si es menor que el valor umbral Vgr se envla una senal activa al elemento Y 58. Si al mismo tambien se ha aplicado una senal Snb, que se genera si se produce una potencia de frenado insuficiente desde el freno electrodinamico formado por al menos un motor de propulsion de la unidad de mecanismo de traslacion 14 contemplada, en un paso 60 se decide que se aplique el freno por fuerza acumulada de muelle.
La variable de velocidad inercial Vdg puede ser utilizada ademas por otro modulo de decision 62 de la regulacion de frenado que decide - en el caso de un proceso de frenado que se realice mediante el freno electrodinamico - si debe tener lugar una comprobacion de la regulacion del freno electrodinamico. Esto es particularmente adecuado para un freno electrodinamico, el cual posea al menos dos planos de redundancia. Si mediante la comprobacion se determina que la regulacion del freno electrodinamico debe considerarse defectuosa, puede aplicarse un cambio en otro plano de redundancia. El modulo de decision 62 presenta un comparador 64, que compara una variable de aceleracion bDG detectada actualmente de la unidad de mecanismo de traslacion 14 con un valor nominal bsoll (Vdg) a cumplir al menos en el proceso de frenado para la variable de velocidad inercial Vdg real. La deteccion de la variable de aceleracion bDG se realiza en base a la direccion de circulacion FR comunicada por un aparato de control del tren. Si la variable de aceleracion bDG detectada es menor que el valor nominal bsoll, se transmite una senal a un dispositivo de prueba 66, que comprueba la idoneidad de la regulacion del freno electrodinamico. La comprobacion se realiza a este respecto sobre la base de al menos otros dos criterios, en donde el dispositivo de prueba esta configurado como un llamado “votante 2 de 3”. El mismo produce un cambio entre dos planos de redundancia de la regulacion, si se cumplen al menos dos de los criterios.
Claims (15)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Procedimiento para determinar al menos una velocidad en un vehlcuio sobre ralles (10), el cual esta equipado con al menos una primera unidad de mecanismo de traslacion (14), en el que- se proporciona al menos una variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh) referida a la primera unidad de mecanismo de traslacion (14) mediante al menos una primera unidad sensora (18) asociada a la primera unidad de mecanismo de traslacion (14),caracterizado porque- se forma una variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref) en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh),- una unidad de medicion inercial (22) detecta unas variables de medicion inercial (wbb, fb),- conforme a un primer modo de funcionamiento se determina una variable de velocidad inercial (VDG),mediante un calculo inercial al menos sobre la base de las variables de medicion inercial (wbib, fb) y de la variable de velocidad inercial (Vref) para estimar una variacion (bgyro, bacc, 5v) en el calculo inercial y se corrige mediante esta variacion, en donde se lleva a cabo el calculo inercial mediante al menos una unidad de calculo (24; 24', 24”),- conforme a un segundo modo de funcionamiento se determina la variable de velocidad inercial (Vdg) mediante el calculo inercial al menos en base a las variables de medicion inercial (wbb, fb) y sin tener en cuenta la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref),- sobre la base de una comparacion entre la variable de velocidad inercial (Vdg) determinada en el primer modo de funcionamiento y la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh), se detecta un proceso de provision de informacion anormal de la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh) mediante una unidad de reconocimiento (30) y- si se presenta un proceso de provision de informacion anormal, se lleva a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento.
- 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque un primer modulo de calculo (24.1) de la unidad de calculo (24; 24', 24”) determina a partir de las variables de medicion inercial (wbb, fb) un valor estimativo (V'dg) de la variable de velocidad inercial (Vdg) que, en el primer modo de funcionamiento, para estimar la variacion (bgyro, bacc, 5v) se combina con la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref) mediante un segundo modulo de calculo (24.2) de la unidad de calculo (24; 24', 24”), que forma un observador de estado, en donde la variacion (bgyro, bacc, 5v) estimada por el segundo modulo de calculo (24.2) la utiliza el primer modulo de calculo (24.1).
- 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque, conforme a una primera configuracion del primer modo de funcionamiento, la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref) se corresponde dinamicamente con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh).
- 4. Procedimiento segun las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque en el segundo modo de funcionamiento el observador de estado se hace funcionar en un modo de propagation libre.
- 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, conforme a una segunda configuracion del primer modo de funcionamiento, se proporciona una variable de velocidad global (Vi; Vgps) y la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref) se forma en base a la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh) y a la variable de velocidad global (Vi; Vgps).
- 6. Procedimiento segun las reivindicaciones 2 y 5, caracterizado porque en el segundo modo de funcionamiento se combina, para estimar la variacion (bgyro, bacc, 5v) en el calculo inercial, el valor estimativo (V'dg) con la variable de velocidad global (Vi; Vgps) mediante el segundo modulo de calculo (24.2), en donde el primer modulo de calculo (24.1) utiliza la variacion (bgyro, bacc, 5v) estimada por el segundo modulo de calculo (24.2), o se hace funcionar el observador de estado en un modo de propagacion libre.
- 7. Procedimiento segun la reivindicacion 5 o 6, caracterizado porque la variable de velocidad global (Vi) se proporciona, al menos en base a un promediado de variables de velocidad (VDgfremd_i), mediante varias unidades de mecanismo de traslacion, diferentes respectivamente de la primera unidad de mecanismo de traslacion (14).510152025303540
- 8. Procedimiento segun la reivindicacion 5 o 6, caracterizado porque el vehlculo sobre ralles (10) presenta un dispositivo de deteccion global (50) diferente de la unidad de medicion inercial (22), el cual proporciona la variable de velocidad global (VGPS).
- 9. Procedimiento segun las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque se combina, para proporcionar la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref), la variable de velocidad global (Vi; Vgps) con la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh) mediante un modulo de mapeo (36) que se basa en el principio del mapeo de datos de sensor.
- 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a la primera unidad de mecanismo de traslacion (14) estan asociadas varias unidades de calculo (24, 24', 24”), en donde cada unidad de calculo puede llevar a cabo el calculo inercial respectivamente conforme a los modos de funcionamiento y se proporciona un resultado del calculo inercial a una salida (Av), y a las unidades de calculo (24, 24', 24”) esta asociado un dispositivo de conmutacion (42) que, para proporcionar la variable de velocidad inercial (Vdg), esta conectado a eleccion a una de las salidas (Av).
- 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque a cada unidad de calculo (24, 24', 24”) se preconecta respectivamente una unidad de conmutacion (28, 28', 28”), la cual en un primer estado de conmutacion proporciona la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref) para la respectiva unidad de calculo (24, 24', 24”) para llevar a cabo el primer modo de funcionamiento y, en un segundo estado de conmutacion, desacopla de la variable de velocidad de referencia caracterlstica (Vref) la unidad de calculo (24, 24', 24”) para llevar a cabo el segundo modo de funcionamiento, en donde, en el caso de no presentarse un proceso de deteccion anormal, se ajustan mutuamente en fino ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion (28, 28', 28”) y un ciclo de conmutacion del dispositivo de conmutacion (42), de tal manera que el dispositivo de conmutacion (42) en cada proceso de conmutacion establece una conexion a una unidad de calculo (24, 24', 24”), la cual lleva a cabo el calculo inercial conforme al segundo modo de funcionamiento y, en el caso de presentarse un proceso de deteccion anormal, todas las unidades de conmutacion (28, 28', 28”) estan conmutadas en el segundo estado de conmutacion.
- 12. Procedimiento segun la reivindicacion 6 y segun la reivindicacion 11, caracterizado porque las unidades de conmutacion (28, 28', 28”) en su segundo estado de conmutacion proporcionan la variable de velocidad global (Vi) para la respectiva unidad de calculo (24, 24', 24”), para llevar a cabo el segundo modo de funcionamiento.
- 13. Procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, caracterizado porque en el caso de que no se presente un proceso de deteccion anormal, los ciclos de conmutacion de las unidades de conmutacion (28, 28', 28”) y el ciclo de conmutacion del dispositivo de conmutacion (42) estan ajustados en fino entre ellos de tal manera, que el dispositivo de conmutacion (42) en cada proceso de conmutacion establece una conexion a una de las unidades de calculo (24, 24', 24”), la cual lleva a cabo el calculo inercial desde al menos un momento predeterminado (At) conforme al segundo modo de funcionamiento.
- 14. Procedimiento segun las reivindicaciones 6 y 8, caracterizado porque en un modo de establecimiento del diametro de rueda, el calculo inercial se lleva a cabo conforme al segundo modo de funcionamiento para determinar la variable de velocidad inercial (Vdg), y se determina al menos una variable de diametro de rueda (n, r2) de la unidad de mecanismo de traslacion (14) al menos en base a la variable de velocidad inercial (Vdg) determinada.
- 15. Procedimiento segun la reivindicacion 14, caracterizado porque en un modo de realizacion del calculo inercial conforme al primer modo de funcionamiento, que sigue el modo de establecimiento de diametro de rueda, se incluye la variable de diametro de rueda (n, r2) determinada en el modo de establecimiento de diametro de rueda a la hora de proporcionar la variable de medicion de velocidad del mecanismo de traslacion (Vdreh).
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