100%低地板車牽引傳動系統(tǒng)分析與控制策略研究.pdf

1、100％低地板車以其獨有特點和優(yōu)勢，廣泛應用于城市軌道交通領域，具有廣闊的市場前景。本文詳細分析100％低地板車的特殊傳動方式和由此帶來的導向問題，結合牽引電機控制，深入分析研究了獨立輪對傳動系統(tǒng)的主動導向和牽引控制策略，獲得以下重要成果，為我國在這一領域的研究，提供一種研究思路與方法。
　　 本文詳細分析了輪軌間的蠕滑作用力，建立了傳統(tǒng)剛性輪對和獨立輪對運動方程，推導出縱向蠕滑力對直線對中和曲線導向的作用機理。從電氣控制的角度

2、出發(fā)，提出了獨立輪對主動導向控制方法，構建一種新的100％低地板車輛牽引控制策略?；谵D矩和轉速導向控制，結合牽引控制策略，把牽引控制與導向控制融為一體，仿真結果驗證了該方法具有理想的控制效果。
　　 牽引電機的精確控制是實現獨立輪對主動導向的關鍵。Γ-1等效電路適合于磁場定向控制分析，并在此基礎上提出了基于電流電壓混合模型的定子磁鏈定向控制方式，該方式可以根據電機的運行速度分別采用電流和電壓模型并能平滑過渡，在全速度范圍內穩(wěn)定

3、運行。在兩側縱向電機動態(tài)參數不一致的情況下，所提出的電流分布控制可以有效降低參數帶來的影響，設計速度補償器的參數可以保證其穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)性能，實現獨立輪對的協(xié)調統(tǒng)一控制。
　　 基于Γ-1等效模型，提出了一種利用擴展卡爾曼濾波(Externded Kalman Filter，EKF)的無速度傳感器控制方法。該方法簡化了狀態(tài)矩陣，減小EKF的計算量，并把參數的變化歸到測量和狀態(tài)噪聲中，提高控制精度。分析了死區(qū)時間和開關管壓降對電機定

4、子電壓影響，得出一種定子電壓校正方案，準確估算定子電壓，提高 EKF磁鏈觀測器精度。實驗結果驗證了上述方法在較寬的范圍內達到滿意的控制性能。
　　 根據實際運營要求，設計了100％低地板車牽引、制動特性曲線，并結合具體的線路條件設計了一套牽引計算軟件。該軟件可以模擬列車在實際線路中最大工況運行的牽引-惰行-制動全過程，并計算牽引電機、牽引變流器的電流、功率等電氣參數，為列車運營設計提供了參考依據。最后設計了電機對拖實驗系統(tǒng)，并給