1.一种地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,包括主控系统、显示系统、电源子系统、润滑系统、辅助室内定位系统、大容量存储系统、数据采集系统、数据传输系统和数据存储系统,主控系统包括MCU控制器、存储器、按键和电源,存储器、按键、电源、显示系统、电源子系统、润滑系统、辅助室内定位系统、大容量存储系统、数据采集系统均与MCU控制器相连接,大容量存储系统与数据传输系统相连接,数据传输系统与数据存储系统相连接。
2.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述数据采集系统包括陀螺仪、速度传感器和加速度传感器,陀螺仪、速度传感器和加速度传感器均与MCU控制器相连接;所述数据采集系统对地铁轮轨运动状态信息进行采集,包括位置、角度、速度、加速度和与拐弯处的距离,进行地铁的定位,判断地铁运行状态。
3.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述数据传输系统包括打包模块和GPRS通信模块,数据存储系统包括数据服务器,大容量存储系统与打包模块相连接,打包模块与GPRS通信模块相连接,GPRS通信模块与数据服务器相连接,数据服务器通过互联网与云平台相连接。
4.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述润滑系统包括打油控制器和打油电机,MCU控制器与打油控制器相连接,打油控制器与打油电机相连接;所述打油控制器采用模糊控制算法控制打油量的大小。
5.根据权利要求4所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述模糊控制算法为:若当前打油量大于基本打油量,则降低打油时间,差值越大,时间越短;若当前打油量低于基本打油量,则打油时间增加,差值越大,时间越长;若当前打油量和基本量相差很小,则保持打油固定时间后结束;
选择打油量偏差e,即基本打油量和当前打油量的差值作为观察量,选取电机运行打油时间u(t)为控制量,将打油量偏差e划分为5个模糊集,负大NB、负小NS、零ZO、正小PS、正大PB,打油量偏差e为负表示当前打油量少于基本打油量,打油量偏差e为正表示当前打油量大于基本打油量;
设定打油量偏差e的取值范围为[-3,3],隶属度函数如下:
同样,将控制量u划分为5个模糊集,负大NB、负小NS、零ZO、正小PS、正大PB,控制量u为负表示增大打油电机的时间,控制量u为正表示减小打油的时间,控制量u的取值范围为[-
3,3];
根据模糊规则,推导出系统模糊器的输出,为简化计算,上述25个模糊子集分为5类,分别用A、B、C、D、E表示,当前时间的实际值经模糊化后输出为 , ,, 。
6.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述电源子系统包括电源控制器、充电模块和电池,电源控制器和电池均与MCU控制器相连接,电源控制器与充电模块相连接,充电模块与电池相连接;所述电池为整个系统提供能量。
7.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述辅助室内定位系统包括射频接收器,射频接收器与MCU控制器相连接;地铁隧道内设有与射频接收器相匹配的RFID射频发射器,RFID射频发射器按照编号均匀的固定在地铁隧道顶部;射频接收器将接收的RFID射频发射器的信息发送给MCU控制器,MCU控制器根据RFID射频发射器的编号辅助定位,MCU控制器根据地铁进入的位置和时间,数据采集系统采集的地铁运行的速度和加速度确定地铁所在位置。
8.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述显示系统包括接口转换装置、显示驱动电路和显示屏,MCU控制器与接口转换装置相连接,接口转换装置与显示驱动电路相连接,显示驱动电路与显示屏相连接;所述显示屏用于显示速度、加速度、当前室内外温度、平衡度、距离打油时间、电池使用状态和使用情况、打油控制器状态、油箱液位信息和轮轨润滑信息。
9.根据权利要求1所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,所述大容量存储系统为在电路板上设计的flash大容量存储模块,大容量存储系统将地铁运行的各类信息暂时存储于本地存储空间中,待GPRS通信模块联通后再利用无线数据传输将信息传递到数据服务器。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的地铁轮轨曲线运动智能润滑控制系统,其特征在于,其工作方法为:
步骤一:电源上电,主控系统、显示系统、电源子系统、润滑系统、辅助室内定位系统、大容量存储系统、数据采集系统、数据传输系统和数据存储系统初始化;
步骤二:数据采集系统将测量的地铁的速度和加速度传送至MCU控制器,MCU控制器根据地铁运行的时间、速度和加速度计算地铁运行的距离,通过预存的轨道弯曲处信息计算距离最近的轨道弯曲处的距离,判断是否到达润滑点,利用模糊控制算法计算润滑油量;
步骤三:当陀螺仪检测到转弯时,润滑系统的打油控制器启动打油电机进行润滑,并将润滑结果传送至MCU控制器,MCU控制器将润滑结果反馈至显示系统进行显示;
步骤四:地铁运行产生的数据暂时存储于大容量存储系统的存储空间,然后利用数据传输系统的GPRS通信模块将需要的数据通过打包模块打包后上传至后数据服务器;
步骤五:数据服务器将地铁轮轨曲线运动过程中润滑结果、地铁轮轨曲线运动角度、速度、加速度和地理位置信息进行保存,并初步处理,分析地铁运行状况;
步骤六:MCU控制器循环步骤二、三、四继续进行润滑点的检测。