北京地鐵10號線牽引變流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、牽引變流器是地鐵車輛裝備的核心，關(guān)系著列車的平穩(wěn)運(yùn)行。本文依托“十二五”國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“城市軌道交通列車綜合節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用示范”，從牽引變流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)出發(fā)，針對無速度傳感器矢量控制策略和牽引系統(tǒng)效率優(yōu)化控制策略展開研究，并通過MATLAB仿真和試驗(yàn)對研究成果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　針對地鐵列車無速度傳感器控制策略，本文首先分析了異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和經(jīng)典的矢量控制策略，在此基礎(chǔ)上，建立基于模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速估

2、計(jì)模型以及牽引電機(jī)閉環(huán)狀態(tài)觀測器，最后基于Lyapunov穩(wěn)定性定理設(shè)計(jì)模型自適應(yīng)律，從而估計(jì)得到電機(jī)轉(zhuǎn)速。
　　針對地鐵列車效率優(yōu)化控制策略，本文主要從最大轉(zhuǎn)矩電流比的電機(jī)節(jié)能控制策略和基于特定諧波消除的混脈寬調(diào)制策略兩方面進(jìn)行考慮。在最大轉(zhuǎn)矩電流比控制方面，為優(yōu)化輕載狀態(tài)下牽引電機(jī)效率，根據(jù)基本的數(shù)學(xué)原理以定子電流最小為優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行推導(dǎo)，使電機(jī)銅耗最小，以達(dá)到節(jié)能的目的。在優(yōu)化脈寬調(diào)制策略方面，采用特定諧波消除脈寬調(diào)制策略這種

3、優(yōu)化的脈寬調(diào)制策略代替普通同步調(diào)制，該調(diào)制策略通過控制逆變器輸出脈沖信號的開關(guān)時(shí)刻和占空比，消除輸出電機(jī)電壓和電流中幅值較大的低次諧波，從而降低諧波損耗，以達(dá)到節(jié)能的目的。
　　針對牽引變流器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本文首先介紹北京地鐵10號線牽引傳動系統(tǒng)的概況。然后從硬件設(shè)計(jì)出發(fā)，介紹牽引變流器的硬件結(jié)構(gòu)以及牽引控制板的功能及接口設(shè)計(jì);從軟件設(shè)計(jì)出發(fā)，介紹牽引控制系統(tǒng)主要控制軟件程序流程及實(shí)現(xiàn)。依托北京地鐵10號線項(xiàng)目，搭建牽引傳動