Brevet FR2703013A1 — publié le 19940930

Procédé pour rendre maximale la force de frottement, qui dépend du glissement et apparaît au niveau de surfaces frottant l'une sur l'autre, moyennant l'utilisation d'un régulateur à logique floue L'invention concerne un procédé perfectionné pour rendre maximale la force de frottement, qui dépend du glissement et apparaît au niveau de surfaces frottant l'une contre l'autre, notamment dans des systèmes roue- rail Ce procédé convient notamment pour être utilisé pour une protection contre le glissement et le broutage dans une locomotive électrique. Des systèmes réalisant une transmission de force selon une liaison par frottement sont présents dans de nombreux domaines techniques Fréquemment, on les utilise lorsqu'il faut transmettre des moments élevés dans des conditions de fonctionnement changeantes A titre d'exemples, on peut citer des embrayage qui patinent dans la construction de machines, ou des embrayages dans les véhicules automobiles Des moments élevés apparaissent par exemple également entre une roue motrice et son support. Dans un grand nombre de ces systèmes techniques, dans lesquels des moments sont transmis, il est souhaitable qu'un glissement apparaisse lors de la transmission de la force Ceci est valable en particulier par des systèmes roue- rail, par exemple dans des locomotives entraînées. Précisément, par exemple dans des locomotives modernes de grande puissance, leur transmission de force entre la roue et le rail s'effectue essentiellement en fonction du glissement qui est défini comme étant la différence entre la vitesse tangentielle de la roue au point de support et la vitesse du véhicule La vitesse d'entraînement du véhicule est, par conséquent, la force de frottement, qui s'établit entre la roue et le rail Cette force de frottement est en équilibre avec les forces qui agissent, d'une part, sur la roue et, d'autre part, sur le corps du véhicule En outre, il existe un équilibre entre les forces qui agissent sur la roue et sur un arbre du moteur qui entraîne la roue et auquel est appliqué le moment d'entraînement désiré par le conducteur. La force de frottement ou de friction est déterminée par le poids du véhicule et par le coefficient de frottement p, qui pour sa part dépend du glissement La relation entre p et S, c'est-à-dire entre la valeur de glissement et le coefficient de frottement, est en général non linéaire et est déterminé au moyen des paramètres "vitesse du véhicule" et "état de surface du couple roue-rail" Des courbes idéales glissement- coefficient de frottement possèdent un maximum du coefficient de frottement ou présentent un plateau En réalité, on ne peut rencontrer en aucun cas de telles conditions idéales Au lieu de cela, les courbes sont affectées de parasites et représentent en outre, en raison de l'hétérogénéité des conditions de la voie, des formes mixtes de courbes idéales. Ces formes mixtes peuvent apparaître, par exemple, sous l'effet d'un changement drastique des conditions de la voie, du type apparaissant par exemple dans le cas de la sortie d'un tunnel, dans lesquelles les rails sont secs, avec passage à des rails humides Habituellement, une courbe de valeur de friction se subdivise en un domaine stable et un domaine instable Le domaine stable se caractérise, en outre, par le fait que le système véhicule-rail s'encrasse de lui- même sur la branche montante de la courbe du coefficient de frottement, dans le cas o le couple moteur requis ne dépasse pas, conjointement avec des forces d'inertie, d'amortissement et de ressort, un maximum de la force de frottement qui correspond au coefficient maximal de frottement pour un poids constant du véhicule Bien que deux valeurs de glissement 5 soient associées à un coefficient de frottement déterminé, c'est toujours le glissement le plus faible en valeur absolue qui se produit, lorsque, à l'état d'équilibre des forces, la force de frottement dépasse les forces d'inertie, d'amortissement et de ressort Si au contraire il apparaît des moments du moteur qui perturbent l'équilibre des forces indiquées plus haut, le système essaie de produire, au moyen d'un accroissement du glissement, une force de frottement, qui aboutit à nouveau à l'état d'équilibre Un tel accroissement du glissement conduit, cependant, dans la zone instable des courbes caractéristiques, dans laquelle un accroissement de la force de frottement au moyen d'un accroissement du glissement n'est pas possible Au contraire : la force de frottement diminue (courbe caractéristique ayant un maximum accusé) ou reste constante (courbe caractéristique présentant un plateau) Pour le processus de démarrage, on obtient le patinage et pour l'opération de freinage on obtient le glissement Ces relations ont également déjà été décrites dans la littérature concernée lvoir 1, 2, 3 à la fin de la descriptionl. Le fait de rendre maximale la force de frottement, qui apparaît entre de telles surfaces qui frottent l'une contre l'autre lors de l'action d'une force, implique, dans le cas d'une transmission de force d'une surface à l'autre, une utilisation optimale d'énergie lors de l'entraînement par exemple d'un véhicule sur rail. Le problème à la base de l'invention consiste à indiquer un procédé perfectionné pour rendre maximale la force de frottement, qui dépend du glissement et apparaît dans le cas de surfaces qui frottent l'une contre l'autre, moyennant l'utilisation d'un régulateur à logique floue. Ce problème est résolu, conformément à l'invention, grâce aux caractéristiques suivantes: a) on détermine une variation AFS de la force de frottement, b) on détermine une variation AS du glissement, qui apparaît en fonction de la variation de la force de frottement, c) on détermine une correction de glissement corrslip de telle sorte que pour une valeur absolue élevée des variations indiquées en a) et b), qui apparaissent, il se produit une correction du glissement qui possède une valeur absolue élevée, et que dans le cas d'une faible valeur absolue des modifications, il apparaît une correction de glissement de faible valeur, d) un glissement de consigne existant est corrigé de façon additive au moyen de la correction de glissement. Selon une autre caractéristique de l'invention, la correction de glissement corrslip s'effectue conformément aux règles de logique floue suivantes AFS AS\ NB 3 NS Z PS Pl P N NS Z lPS P PS Z NS NB NS NS Z PS PS j Z Z Z Z Z PS PS Z NS NS _ PS Z NS NB B" cri avec NB valeur négative élevée NS valeur négative faible Z zéro PS valeur positive faible PB valeur positive élevée. Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonctions d'association sont choisies de la manière suivante: 2703013 a) les fonctions d'association possèdent une forme triangulaire ou trapézoïdale, b) la forme et la position des fonctions d'association pour AFS et AS sont choisies identiques, la disposition des fonctions d'association étant symétrique par rapport à l'origine, c) la position des fonctions d'association pour la correction de glissement corrslip est choisie de manière à être répartie uniformément et symétrique par rapport à l'origine, d) les fonctions d'association de AFS et As sont étalées au niveau de l'origine et sont comprimées au niveau de bords d'intervalles. Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonctions de l'association sont choisies de la manière suivante: a) on détermine une variation AFS de la force de frottement, b) on détermine une variation AS du glissement, qui apparaît en fonction de la variation de la force de frottement, c) on détermine une correction de glissement corrslip de telle sorte que pour une valeur absolue élevée des variations indiquées en a) et b), qui apparaissent, il se produit une correction du glissement qui possède une valeur absolue élevée, et que dans le cas d'une faible valeur absolue des modifications, il apparaît une correction de glissement de faible valeur, d) les fonctions d'association de AFS et AS sont comprimées à l'origine et sont étalées au niveau de bords d'intervalles. Selon une autre caractéristique de l'invention, en fonction de courbes de valeurs de friction auxquelles on peut s'attendre, dans le cas d'une valeur maximale normalisée 1 de AFS et AS, on utilise différentes fonctions d'association conformément au schéma suivant: a) pour des courbes de coefficients de frottement avec un abaissement du plateau > 10 W au-dessous du maximum du coefficient de frottement, on utilise des fonctions d'association choisies de telle manière, que les fonctions d'association possèdent une forme triangulaire ou trapéizoïdale, la forme et la position des fonctions d'association pour les variations (AFS) et (AS) sont choisies identiques, la disposition des fonctions d'association est symétrique par rapport à l'origine, la position des fonctions d'association pour la correction de glissement (corrslip) est choisie de manière à être répartie uniformément et symétrique par rapport à l'origine, les fonctions d'association des variations (AFS) et (AS) sont étalées au niveau de l'origine et sont comprimées au niveau de bords d'intervalles. b) pour des courbes de valeurs de friction avec abaissement du plateau l'origine et sont étalées au niveau de bords d'intervalles. Selon une autre caractéristique de l'invention, on choisit de la manière suivante les fonctions d'association: a) la disposition de la fonction d'association est identique pour des valeurs positives et négatives de la correction de glissement corrslip, de AFS et de AS, b) si pour des valeurs positives de AFS et AS on forme, à la manière du procédé usuel des barycentres, pour supprimer le flou, le point commun des surfaces qui sont situées à l'intérieur de toutes les fonctions d'association et qui, dans le cas d'une distance normalisée par rapport aux droites de commutation, servent à la détermination d'une grandeur de réglage normalisée un, ce barycentre se situe entre 0,5 et 1 et la valeur déterminée selon le même procédé pour des valeurs positives de la correction de glissement corrslip, est égale à 0,5. Selon une autre caractéristique de l'invention, les fonctions d'association sont choisies de la manière suivante: a) la disposition de la fonction d'association est identique pour des valeurs positives et négatives de la correction de glissement corrslip, de AFS et de AS, b) si pour des valeurs positives de AFS et AS on forme, à la manière du procédé usuel des barycentres, pour supprimer le15 flou, le point commun des surfaces qui sont situées à l'intérieur de toutes les fonctions d'association et qui, dans le cas d'une distance normalisée par rapport aux droites de commutation, servent à la détermination d'une grandeur de réglage normalisée un, ce barycentre se situe entre O et 0,5 et la valeur déterminée selon le même procédé pour des valeurs positives de la correction de glissement corrslip, est égale à 0,5. Selon une autre caractéristique de l'invention, en fonction d'un gradient AFS As pour une valeur maximale normalisée à 1 de AFS et AS, on utilise des fonctions d'association différentes conformément au schéma suivant: a) pour des gradients > 0,1, on utilise des fonctions d'association, qui sont choisies de telle manière que la disposition de la fonction d'association est identique pour des valeurs positives et négatives de la correction de glissement (corrslip) et des variations (AFS et de AS), que si pour des valeurs positives des variations (AFS et AS) on forme, à la manière du procédé usuel du barycentre, pour supprimer le flou, le point commun des surfaces qui sont situées à l'intérieur de toutes les fonctions d'association et qui, dans le cas d'une distance normalisée par rapport aux droites de commutation, servent à la détermination d'une grandeur de réglage normalisée (un), ce barycentre se situe entre 0,5 et 1 et la valeur déterminée selon le même procédé pour des valeurs positives de la correction de glissement corrslip, est égale à 0,5. b) pour des gradients est égale à 0,5. Selon une autre caractéristique de l'invention, à la correction de glissement de consigne, calculée précédemment, on ajoute une faible correction de glissement (négative dans le cas de l'accélération du véhicule, positive dans le cas du freinage). Selon une autre caractéristique de l'invention, on met en oeuvre le procédé avec une durée d'échantillonnage plus longue. Selon une autre caractéristique de l'invention, on exécute ce procédé de façon périodique. Selon une autre caractéristique de l'invention, on le met en oeuvre avec une durée d'exploration supérieure à celle d'un procédé de régulation de glissement branché en aval et servant à régler un glissement de consigne. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé selon l'invention est utilisé pour régler un système roue-rail. Un avantage du procédé selon l'invention consiste en ce que la dépendance entre la variation AS du glissement et la variation AFS de la force est utilisée directement pour l'obtention d'une grandeur de correction corrslip Cette grandeur de correction corrslip est obtenue non pas comme cela est usuel, au moyen de la seule évaluation des signes de la variation de la force de frottement et de la variation du glissement, mais au moyen d'une évaluation supplémentaire de leurs valeurs absolues Avec cette grandeur corrslip, on peut alors corriger de façon simple un glissement de consigne déjà présent Un autre avantage du procédé selon l'invention réside dans le fait que la grandeur variable corrslip conduit au fait que l'on peut respecter de la meilleure façon possible le maximum du coefficient de frottement, étant donné qu'après l'apparition d'une perturbation, un pas d'avance de correction important de l'ensemble du système conduit à nouveau rapidement au maximum du coefficient de frottement. Ceci est obtenu, par exemple, au moyen du calcul d'un ensemble de courbes caractéristiques à l'aide d'un ensemble de régulateurs à logique floue, calcul lors duquel la grandeur de correction corrslip est une fonction bidimensionnelle en général non linéaire (l'ensemble de courbes caractéristiques) de la variation AS du glissement et de la variation AFS de la force. Grâce à la prédétermination de 25 règles de logique floue, avantageusement un fonctionnement sûr du régulateur est garanti, sans qu'il faille mettre en oeuvre une dépense trop élevée de calcul. Un autre avantage du procédé selon l'invention réside dans le fait que pour un couple roue-rail, dont le coefficient de frottement possède un maximum fortement ou faiblement accusé, on obtient un ensemble de courbes caractéristiques possédant un gradient faible ou élevé à son origine Ces différences des ensembles de courbes caractéristiques sont obtenues grâce à une disposition différente des fonctions d'association pour AS et AFS Grâce à ce choix, on obtient, pour des maxima accusés du coefficient de frottement, un comportement amorti du système, pour le maximum du coefficient de frottement, et pour des maxima du coefficient de frottement faiblement accusés, le système ne "reste pas accroché" à un plateau Ceci est obtenu par le fait que pour de faibles gradients, on peut étendre15 les fonctions d'association pour AS et AFS autour de l'origine et qu'on peut les comprimer pour des gradients élevés. Pour empêcher que la valeur d'un dispositif rendant maximum le couple (TOMAX) reste "accrochée" à un plateau ou bien dans le cas de variations de paramètres de la courbe caractéristique du coefficient de frottement, par exemple une autre faible correction de glissement (négative dans le cas de l'accélération, positive dans le cas du freinage) doit être ajoutée, par exemple, à la correction de glissement calculée corrslip, à une cadence temporelle superposée Ceci entraîne une excitation du système et empêche le maintien du système dans une zone inférieure à l'optimum de la courbe du coefficient de frottement La cadence temporelle pour cette disposition doit être égale à un multiple de la cadence temporelle du dispositif TOMAX (valeur indicative 3-5 fois supérieure à la cadence temporelle du dispositif TOMAX). Pour pouvoir prédéterminer une valeur garantie pour un régulateur de glissement, qui utilise un glissement de consigne prédéterminé et corrigé au moyen de la correction35 corrslip, il est prévu de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention plus lentement que la régulation d'un tel régulateur de glissement (valeur indicative durée d'échantillonnage du dispositif TOMAX = 10 x durée d'échantillonnage du régulateur de glissement) Dans le cas de courbes caractéristiques du coefficient de frottement, qui sont fortement parasitées, un lissage est nécessaire, en sorte qu'il existe une relation entre une constante de temps de lissage et une vitesse d'adaptation nécessaire du procédé selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 représente une courbe idéalisée du coefficient du frottement; la figure 2 représente un dispositif usuel de réglage, dans lequel le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre; la figure 3 représente l'exemple d'un ensemble de règles de logique floue pour un procédé selon l'invention; la figure 4, formée des figures partielles 4 a et 4 b, représente un exemple de fonctions d'association selon le procédé conforme à l'invention; et la figure 5 représente un modèle d'un système roue-rail. La figure 1 représente une courbe reproduisant le coefficient de frottement En ordonnées on a porté le coefficient de frottement RW et en abscisses on a porté le glissement S en km/h Pour la valeur 8 km/h, la courbe présente un maximum M Au niveau de ce point de ce maximum, on obtient un coefficient de frottement RW = 0,22 La courbe du coefficient de frottement est subdivisée en deux zones, la zone stable ST et la zone instable IN La zone instable est caractérisée par le fait que lorsque le glissement S augmente, le coefficient de frottement RW augmente également. La zone instable est caractérisée par le fait que lorsque le il glissement S augmente à partir du maximum, le coefficient de frottement RW diminue à nouveau En fonction du fait que, lors du démarrage ou lors du freinage, on se situe dans la zone instable, on parle de patinage ou de glissement lors de l'apparition d'instabilités Ces états de déplacements instables peuvent apparaître, étant donné que dans la courbe représentant le coefficient de frottement, pour un coefficient de frottement fixé RW, il peut apparaître deux valeurs de glissement possibles Dans le cas d'une liaison roue-rail, il est souhaitable de faire fonctionner cette liaison au voisinage du maximum M, étant donné, qu'en cet endroit on obtient la meilleure transmission de force possible et que la meilleure utilisation possible de l'énergie d'entraînement est garantie. La figure 2 représente un dispositif de régulation servant à régler le fonctionnement de déplacement d'un système roue-rail On a représenté une unité LZB d'influence linéaire de la traction, une unité AFB de régulation automatique du freinage et le véhicule F, un dispositif TOMAX rendant maximum le couple et un régulateur de glissement, à savoir le régulateur S Par exemple, une vitesse de consigne Vconsigne est produite par l'unité LZB sur la base d'un programme de déplacement Cette vitesse est comparée, dans l'unité AFE de régulation automatique de freinage, à la valeur réelle actuelle Vréelle du véhicule L'unité AFB produit, à partir de là, une force d'entraînement non corrigée F 1 * Cette dernière est combinée à une valeur AF, qui a été produite par le dispositif TOMAX et le régulateur S, et est envoyée au véhicule en tant que force d'entraînement Les grandeurs, qui sont Ffrottement, en tant que force de frottement, la vitesse de roue Vroue et la vitesse Vréelle sont déterminées dans le véhicule Le glissement Fréel est obtenu à partir de la différence entre Vroue et Vréelle Les grandeurs Sréel et Ffrottement sont appliquées au dispositif TOMAX On obtient à partir de là un glissement de consigne Sconsignei par exemple par le fait que la courbe indiquant le coefficient de frottement est formée dans un régulateur à action proportionnelle et intégrale Le glissement réel Sréel est soustrait de ce glissement de consigne et la différence est envoyée au régulateur de glissement, le régulateur S Ce régulateur de glissement peut être par exemple un régulateur à logique flou Le régulateur S produit alors une valeur AS, qui est combinée à F 1 * délivrée par l'unité AFB et conduit à une valeur F*, qui est appliquée au véhicule en tant que force d'entraînement réelle. Sur la figure 3, on a représenté un exemple d'un ensemble de règles de logique floue conforme à l'invention. On a porté les valeurs AFS sur des lignes horizontales et les valeurs AS sur les verticales Dans la matrice elle-même, les valeurs sont indiquées pour la correction de glissement corrslip Les valeurs de AFS et de AS conduisent à la correction de glissement correspondante au point d'intersection dans la matrice On a les variables suivantes: NB désigne une valeur élevée négative, PB une valeur élevée positive, NF une faible valeur négative, PS une faible valeur positive, Z zéro Dans le procédé selon l'invention, il est prévu d'exécuter, pour les valeurs correspondantes de AFS et As, une correction de glissement,25 telle qu'elle est indiquée dans la matrice. Sur la figure 4, on a indiqué des exemples de fonctions d'association selon l'invention pour corrslip, AFS et As. La figure 4 a représente des fonctions d'association qui sont nécessaires pour un champ de courbes caractéristiques du régulateur avec un gradient plat à l'origine, p désigne, sur les diagrammes respectifs, le degré d'association La gamme de valeurs pour les différentes grandeurs s'étend ici de -1 à + 1 Cependant, on peut également procéder à une normalisation sur d'autres valeurs. Du point de vue qualitatif, on voit à l'évidence à la figure 4 a que les maxima des fonctions d'association sont décalés en direction de + 1 pour la partie positive du diagramme et en direction de -1 pour la partie négative De ce fait, conformément à l'invention, on obtient une allure plate (plateau) de la courbe caractéristique du régulateur à logique floue, autour du point d'annulation. Sur la figure 4 b, on a indiqué des exemples de fonctions d'association pour un ensemble de courbes caractéristiques du régulateur avec un gradient pentu à l'origine L On peut voir nettement que les maxima des fonctions d'association de AFS et AS sont décalés en direction de l'origine Ici, par exemple, le barycentre de gravité de la surface qui est entourée par les fonctions d'association pour des valeurs positives, est situé entre 0,5 et O De ce fait, conformément à l'invention, le régulateur à logique floue possède une courbe caractéristique pentue. Sur la figure 5, on a représenté à titre d'exemple un modèle d'un système roue-rail La modélisation s'effectue en deux étapes: tout d'abord, on modélise la dynamique du véhicle, qui inclut le processus roue-rail dans les équations dynamiques Ensuite, intervient la modélisation du processus roue-rail, qui est déterminée essentiellement par la courbe caractéristique du coefficient de frottement Pour la modélisation du processus roue-rail, on a supposé tout d'abord que l'axe d'entraînement An était rigide A l'aide ce ce modèle, on a optimisé le procédé selon l'invention. D'autre part, la résistance à la torsion de l'axe d'entraînement apporte une contribution importante à la dynamique C'est pour cette raison que l'on a établi un autre modèle, qui prend en compte la torsion entre le système d'entraînement A et la roue R On utilise les symboles mathématiques suivants: U moment ou couple du moteur ça vitesse angulaire du dispositif d'entraînement Ca ressort de torsion de l'axe d'entraînement An Da frottement des paliers de l'axe d'entraînement An Ja moment d'inertie de masse de l'axe d'entraînement An h(x) profil de la voie. La modélisation de la dynamique du véhicule sans ressort de torsion entre le dispositif d'entraînement A et la roue R peut être réalisée par exemple comme suit: dans le cas de l'axe rigide d'entraînement An (ça = s'effectue exclusivement au moyen de la force de glissement. Le bilan moments-forces s'exprime comme suit: Moment du moteur = frottement des paliers de l'axe d'entraînement An + frottement du palier de la roue R + moment d'inertie de masse de l'axe d'entraînement An + moment d'inertie de la roue R + force de glissement * rayon R de la roue, et force de glissement = frottement de l'air + inclinaison de la voie + inertie de la voiture. La formulation analytique du bilan moments forces s'exprime par U= (Da + Dr) (a + (ja + Jr) a + m g r p (r m.g r p (r dx La modélisation de la dynamique du véhicule avec un ressort de torsion entre le dispositif d'entraînement A et la roue R peut être réalisée par exemple comme suit: en réalité l'axe d'entraînement An correspond à un ressort de torsion. La transmission du moment d'entraînement aux rails Sch s'effectue aussi bien au moyen de la force du ressort qu'au moyen de la force de glissement Le bilan moments forces est le suivant: Moment du moteur = frottement des paliers de l'axe d'entraînement An + moment d'inertie de masse de l'axe d'entraînement An + moment du ressort de l'axe d'entraînement An. Moment du ressort de l'axe d'entraînement An = Frottement du palier de la roue R+ moment d'inertie de masse de la roue R + force de glissement * rayon de la roue, Force de glissement = frottement de l'air + inclinaison de la voie + inertie de la voiture. La formulation analytique du bilan moments forces s'exprime comme suit U = Dansa + Ja m g r g (r (r x) = m g sin(arctan d) + Cxx 2 + m x. dx La force d'entraînement S = mg"(s), transmise au véhicule, résulte du produit de la charge d'essieu mg par la valeur de frottement de liaison de force ou coefficient de frottement p(s), qui dépend du glissement. On peut modéliser par exemple de la manière indiquée ci-après une courbe caractéristique du coefficient de frottement pour le procédé selon l'invention: la courbe caractéristique du coefficient de frottement décrit la relation entre le coefficient de frottement Rw et le glissement; le coefficient de frottement Rw est proportionnel à la force de traction qui peut être transmise aux rails La courbe indiquant le coefficient de frottement est une fonction non linéaire. La fonction décrite précédemment est une bonne approximation d'une courbe réelle du coefficient de frottement La fonction est décrite par quatre paramètres, qui correspondent directement au glissement S pour le maximum du coefficient de frottement, au maximum du coefficient de frottement, au caractère accusé du maximum du coefficient de5 frottement et au plateau Cette fonction est formée de la réunion d'un arc de parabole et d'une fonction exponentielle: p,(s) = l(S) = al S 2 + bl S S parabole au point d'inversion. Littérature l 1 l Demande: Verfahren und Anordnung zur selbstadaptierenden Regelung der Raddrehzahl elektrischer laufachsenioser, mit einer Drehmomentenregelung ausgestatteter Triebfahrzeuge auf das Kraftschlussmaximum des Rad-Schiene-Kontaktes. Inventeur: K Hahn DE 4020350, classe internationale30 B 60 L 3/10, publication de l'attribution du brevet 4 6 92 l 2 l W Harprecht: Anfahrverhalten, Leistung und Zuverlâssigkeit der Lokomotiven der Baureihe 120 der Deutschen Bundesbahn eb Elektrische Bahnen 82 ( 1984) 2, 30 - 18 2703013 l 3 l U Vogel: Untersuchrung eines Verfahrens zur Hochausnutzung des Rad-Schiene-Kraftschlusses bei Triebfahrzeugen eb Elektrische Bahnen 89 ( 1991), 10, 285 - 292 l 4 l R Palm: Sliding Mode Fuzzy Control, FUZZY-IEEE '92 San Diego 1992, Proceedings pages 519-526. REVENDICATIONS 1 Procédé pour rendre maximale la force de frottement, qui dépend du glissement et apparaît au niveau de surfaces qui frottent l'une contre l'autre, sous l'action d'une force, moyennant l'utilisation d'un régulateur à logique floue, caractérisé par les particularités suivantes: a) on détermine une variation (AFS) de la force de frottement, b) on détermine une variation (AS) du glissement, qui apparaît en fonction de la variation de la force de frottement, c) on détermine une correction de glissement (corrslip) de telle sorte que pour une valeur absolue élevée des variations indiquées en a) et b), qui apparaissent, il se produit une correction du glissement, qui possède une valeur absolue élevée, et que dans le cas d'une faible valeur absolue des modifications, il apparaît une correction de glissement de faible valeur, d) un glissement de consigne existant est corrigé de façon additive au moyen de la correction de glissement. 2 Procédé suivant la revendication 1, selon lequel la correction de glissement (corrslip) s'effectue conformément aux règles de logique floue suivantes: F AS NB NS Z PS P PB NB NS Z PS PB PS z NS NB NS NS Z PS PS, z z Z z _ PS PS Z NS NS PF PS Z NS NB avec NB valeur négative élevée NS valeur négative faible Z zéro PS valeur positive faible PB valeur positive élevée. 3 Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les fonctions d'association sont choisies de la manière suivante: a) les fonctions d'association possèdent une forme triangulaire ou trapézoïdale, b) la forme et la position des fonctions d'association pour les variations (AFS) et (AS) sont choisies identiques, la disposition des fonctions d'association étant symétrique par rapport à l'origine, c) la position des fonctions d'association pour la correction de glissement (corrslip) est choisie de manière à être répartie uniformément et symétrique par rapport à l'origine, d) les fonctions d'association des variations (AFS) et (AS) sont étalées au niveau de l'origine et sont comprimées au niveau de bords d'intervalles. 4 Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les fonctions de l'association sont choisies de la manière suivante: a) on détermine une variation (AFS) de la force de frottement, corrslip b) on détermine une variation (AS) du glissement, qui apparaît en fonction de la variation de la force de frottement, c) on détermine une correction de glissement (corrslip) de 5 telle sorte que pour une valeur absolue élevée des variations indiquées en a) et b), qui apparaissent, il se produit une correction du glissement, qui possède une valeur absolue élevée, et que dans le cas d'une faible valeur absolue des modifications, il apparaît une correction de glissement de faible valeur, d) les fonctions d'association des variations (AFS) et (AS) sont comprimées à l'origine et sont étalées au niveau de bords d'intervalles. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'en fonction de courbes de valeurs de friction, auxquelles on peut s'attendre, dans le cas d'une valeur maximale normalisée à 1 des variations (AFS et AS), on utilise différentes fonctions d'association conformément au schéma suivant: a) pour des courbes de coefficients de frottement avec un abaissement du plateau > 10 % au-dessous du maximum du coefficient de frottement, on utilise les fonctions d'association suivant la revendication 3, b) pour des courbes de valeurs de friction avec un abaissement du plateau d'association suivant la revendication 4. 6 Procédé suivant la revendication 1 ou 2, selon lequel on choisit de la manière suivante les fonctions d'association: a) la disposition de la fonction d'association est identique pour des valeurs positives et négatives de la correction de glissement (corrslip) et des variations (AFS et de AS), b) si pour des valeurs positives des variations (AFS et AS) on forme, à la manière du procédé usuel du barycentre, pour supprimer le flou, le point commun des surfaces qui sont situées à l'intérieur de toutes les fonctions d'association et qui, dans le cas d'une distance normalisée par rapport aux droites de commutation, servent à la détermination d'une grandeur de réglage normalisée (un), ce barycentre se situe entre 0,5 et 1 et la valeur déterminée selon le même procédé pour des valeurs positives de la correction de glissement corrslip, est égale à 0,5. 7 Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les fonctions d'association sont choisies de la manière suivante: a) la disposition de la fonction d'association est identique pour des valeurs positives et négatives de la correction de glissement (corrslip) et des variations (AFS et de AS), b) si pour des valeurs positives des (AFS et AS) on forme, à la manière du procédé usuel des barycentres, pour supprimer le flou, le point commun des surfaces qui sont situées à l'intérieur de toutes les fonctions d'association et qui, dans le cas d'une distance normalisée par rapport aux droites de commutation, servent à la détermination d'une grandeur de réglage normalisée (un), ce barycentre se situe entre O et 0,5 et la valeur déterminée selon le même procédé pour des valeurs positives de la correction de glissement (corrslip) est égale à 0,5. 8 Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, en fonction d'un gradient AFS As pour une valeur maximale normalisée à 1 des variations (AFS et AS), on utilise des fonctions d'association différentes conformément au schéma suivant: a) pour des gradients > 0,1, on utilise des fonctions35 d'association suivant la revendication 6, b) pour des gradients 0,1, on utilise des fonctions d'association suivant la revendication 7. 9 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'à la correction de glissement de consigne, calculée dans les revendications 1 et 2, on ajoute une faible correction de glissement (négative dans le cas de l'accélération du véhicule, positive dans le cas du freinage). Procédé suivant la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on le met en oeuvre avec une durée d'échantillonnage plus longue que dans le cas du procédé10 suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 11 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on exécute ce procédé de façon périodique. 12 Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'on le met en oeuvre avec une durée d'échantillonnage supérieure à celle d'un procédé de régulation de glissement branché en aval et servant à régler un glissement de consigne. 13 Utilisation d'un procédé suivant l'une des revendications précédentes pour régler un système roue-rail.