(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111674543.8 (22)申请日 2021.12.31 (71)申请人 成都唐源电气股份有限公司 地址 610046 四川省成 都市武侯区武兴五 路355号西部智谷A1-1-9 (72)发明人 占栋　李文宝　梁四平　熊昊睿　 张金鑫　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 刘世权 (51)Int.Cl. G01L 5/00(2006.01) G01P 15/18(2013.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于三轴加速度的弓网接触力分析方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于三轴加速度的弓网 接触力分析方法， 包括以下步骤： S1、 通过三轴加 速度传感器共同判断受电弓运动方向， 计算受电 弓的位移量； S2、 计算静止与运动过程中受电弓 倾斜形成的夹角和加速度分量； S3、 利用三轴加 速度共同确定弹簧弹力方向， 计算弹簧弹力在竖 直方向上的分量； S4、 通过归算质量模型对受电 弓碳滑板建立模型， 求 解弓网接触力。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114414116 A 2022.04.29 CN 114414116 A 1.一种基于三轴加速度的弓网接触力分析 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过三轴加速度共同判断受电弓运动方向， 计算受电弓的位移量； S2、 通过受电弓位移量计算静止状态下和运动过程中受电弓倾斜形成的夹角， 并使用 夹角计算受电弓竖直方向上的加速度分量； S3、 利用三轴加速度传感器共 同确定弹簧弹力方向， 并获得弹簧弹力在竖直方向的分 量； S4、 根据受电弓竖直方向上的加速度分量、 弹簧弹力在竖直方向的分量， 通过归算质量 模型对受电弓碳滑板建立模型， 求 解弓网接触力。 2.根据权利要求1所述的基于三轴加速度的弓网接触力分析方法， 其特征在于， 所述步 骤S1具体为： 通过三轴加速度传感器共同确定受电弓倾斜方向， 比较同一碳滑板下左右两 边加速度传感器测量得到的倾 斜位置的加速度值， 并利用加速度值计算受电弓的位移量x： 上式中， a表示受电弓运动过程中三轴加速度测量的加速度值， t 表示时间。 3.根据权利要求2所述的基于三轴加速度的弓网接触力分析方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中的受电弓倾 斜角度α 计算方式为： 上式中， L表示受电弓碳滑板 长度， x表示受电弓位移量。 4.根据权利要求3所述的基于三轴加速度的弓网接触力分析方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中的受电弓竖直方向上的加速度分量az计算方式为： az＝a·cosα 上式中， α 表示受电弓倾 斜后与静止状态形成的夹角， a表示受电弓方向的加速度值。 5.根据权利要求4所述的基于三轴加速度的弓网接触力分析方法， 其特征在于， 所述步 骤S3中弹簧弹力在竖直方向的分量的计算方法为： 所述弹簧弹力在竖直方向的分量Fk'计算公式为： Fk'＝Fk·cosα ＝k·xz 上式中， Fk表示受电弓方向受到的弹簧弹力， k表示弹性系数， α 表示夹角， xz为弹簧弹力 在竖直方向的位移量； 弹簧弹力在竖直方向的位移量xz的计算公式为： xz＝x·cosα 上式中， x表示受电弓位移量。 6.根据权利要求5所述的基于三轴加速度的弓网接触力分析方法， 其特征在于， 所述步 骤S4中归算质量模型计算方法为： 通过受电弓在运行过程中受到的向下的弹簧弹力、 向上 的抬升力和惯性力， 建立模型为： Fa+F1‑Fk'‑Fb＝maz 上式中， F1表示公网接触分力， Fa表示抬升力， 为固定值， Fb表示惯性力。 7.根据权利要求6所述的基于三轴加速度的弓网接触力分析方法， 其特征在于， 所述步 骤S4具体为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114414116 A 2考虑滑板质量， 受到向下的弹簧弹力和向上的抬升力， 忽略空气动力惯性力的影响， 得 到竖直方向的受力情况， 具体为： Fa+F1‑Fk'＝maz 该位置的弓网接触分力可以表示 为F1： 上式中， Fa表示抬升力， k表示弹性系数， α表示受电弓的倾斜角度， a表示运动方向的加 速度值， t 表示时间， m表示质量； 受电弓上安装四个加速度传感器， 两块碳滑板两边各一个， 用于判断受电弓倾斜状态， 另一块碳滑板受到的弓网接触力计算方式与上述相同， 总弓网接触力通过两者叠加得 出。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114414116 A 3