防滑控制是保障鐵道車(chē)輛制動(dòng)安全，提高制動(dòng)效率的有效手段。特別是隨著貨運(yùn)速度的提高，一旦發(fā)生滑行，可能造成更大的危害，因此，我國(guó)的快速貨車(chē)上應(yīng)考慮安裝防滑裝置［1］。齊車(chē)裝備有限公司和眉山車(chē)輛有限公司在研發(fā)的快速貨車(chē)的樣機(jī)上，安裝了機(jī)械式防滑器來(lái)解決輪對(duì)滑行問(wèn)題。然而機(jī)械式防滑器存在靈敏度低、性能不穩(wěn)定、不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)粘著狀態(tài)、調(diào)節(jié)制動(dòng)壓力的缺點(diǎn)［1］，且機(jī)械式防滑器中關(guān)鍵的敏感元件經(jīng)長(zhǎng)期使用易磨損，導(dǎo)致其性能逐漸下降。電子防滑器利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)軸滑行狀態(tài)，調(diào)整制動(dòng)缸壓力以防止車(chē)軸打滑，且能根據(jù)多滑移判據(jù)判斷車(chē)軸是否滑行，具有更高的準(zhǔn)確性，在鐵道客車(chē)、動(dòng)車(chē)組等機(jī)車(chē)車(chē)輛上得到廣泛運(yùn)用。
　　在快速貨車(chē)上使用電子防滑器需解決電源問(wèn)題。西南交通大學(xué)已設(shè)計(jì)出一種可懸掛于車(chē)體底部的風(fēng)力供電裝置［2］。本文在此基礎(chǔ)上對(duì)貨車(chē)采用電子防滑器方案進(jìn)行相應(yīng)研究，提出了一種基于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP-TMS320F2812）控制的防滑控制器，以模糊控制為算法，實(shí)現(xiàn)車(chē)軸的滑行檢測(cè)和防滑控制。
　　1 快速貨車(chē)電子防滑器原理
　　由于受粘著限制，車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程中容易產(chǎn)生滑行，甚至車(chē)輪擦傷。目前在我國(guó)速度超過(guò)120 km/h的鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛上均安裝了電子防滑器，防止車(chē)軸滑行。從原理上，快速貨車(chē)電子防滑器和客車(chē)電子防滑器其原理是一致的：防滑器通過(guò)實(shí)時(shí)采集車(chē)輛上4個(gè)車(chē)軸速度，經(jīng)比較得到車(chē)輛基準(zhǔn)速度，進(jìn)而計(jì)算車(chē)輛滑移率和減速度等，并根據(jù)多滑移判據(jù)，判斷車(chē)軸是否打滑，從而調(diào)整制動(dòng)缸壓力，防止車(chē)輪滑行。本文設(shè)計(jì)的電子防滑器原理如圖1所示。
　　
　　2 硬件設(shè)計(jì)
　　防滑器需要采集各車(chē)軸速信號(hào)。速度傳感器輸出信號(hào)一般是速度脈沖形式，同時(shí)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理才能完成防滑控制。較高的運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)處理能力可縮短防滑器的響應(yīng)時(shí)間，提高響應(yīng)準(zhǔn)確性。本文選用了TI公司的32 bit定點(diǎn)DSP-TMS320F2812作為防滑器主機(jī)的核心控制器，其事件管理器的捕獲單元可捕捉到外部引腳的跳變，可方便用于速度傳感器信號(hào)的測(cè)量。該芯片數(shù)據(jù)處理能力達(dá)150 MIPS，集成了豐富的片上外設(shè)，既有數(shù)字信號(hào)的處理能力，又有強(qiáng)大的事件管理能力和嵌入式控制能力，特別適合于需要大批量數(shù)據(jù)處理的測(cè)控論域［3］。此外，完成防滑控制主要用到的模塊還包括：事件管理器（EV）的定時(shí)器單元和CPU定時(shí)器、外設(shè)中斷擴(kuò)展模塊（PIE）、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、SPI通信接口、看門(mén)狗、通用I/O、外部中斷接口和存儲(chǔ)器接口等。