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《北京交通大学》 2008年
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电力推进负载模拟系统研究

刁利军  
【摘要】: 船舶电力推进是电气传动领域的重要应用之一,其负载模拟系统为研发考核中降低成本、减小风险起着重要的作用。论文在全面总结前人工作的基础上,对目前国内交通领域重大工程和实验需求进行了分析,提出一种新型高性能节能型负载模拟系统方案,对电力推进负载模拟系统的数学建模、系统仿真和稳定性分析等问题进行了系统而深入的研究,获得了以下重要成果。 详细推导了电力推进负载模拟系统的实现原理,分析了模拟系统的动态调节规律;提出一种采用MATLAB实时仿真工具RTW和多功能数据采集卡结合的负载转矩外环控制方案,实现了负载模型和模拟变流系统的控制,建立了完整的小比例硬件模拟系统,具有较好的系统柔性,大大简化了实现方式,加快了仿真速度,提高了效率。 采用简单开关函数建立了整个模拟系统三相静止坐标系和同步旋转坐标系下的数学模型,对模拟系统的控制策略和动态调节进行了深入研究和全面的仿真分析,为进一步研究打下了良好的基础。 针对负载模拟电机参数变化对间接矢量控制下电磁转矩和磁链解耦控制的影响,提出了一种解耦控制参数敏感性的数学分析方法,借助MATLAB工具进行了深入分析,归纳出参数敏感性的变化规律。 通过系统仿真和转矩控制闭环传递函数的频域比较分析,研究负载模型的控制时间延迟对转矩控制准确性和稳定性的影响,提出一种修正闭环增益的方法,对系统时延环节进行了有效补偿,仿真验证该方法达到了较为理想的控制效果。 采用偏微法对整个模拟系统的数学模型进行了线性化处理,基于Lyapunov稳定性理论对整个系统进行了稳定性分析,得到系统主要设计参数变化时系统的稳定性变化规律。引入大信号干扰概念,对模拟系统固有的非线性因素引起的稳定性问题进行了阐述,提出了提高大信号干扰稳定性的有效措施,完善了模拟系统的稳定性策略。 所建立的电力推进负载模拟系统具有很强的通用性,可推广到铁路运输、城市轨道交通、矿井提升装置、轧钢机械等交通和工业领域的传动技术研究。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM743

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 陈德文;董侃;刁利军;;100%低地板车牵引变流系统控制技术[J];都市快轨交通;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李哲峰;刘志刚;陈丹;李志浩;;电压电流混合模型的感应电机无速度传感器矢量控制[J];北京交通大学学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 卢子广;纵葵花;;采用爪极同步发电机和PWM整流器的汽车发电系统的高性能控制设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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7 罗铭;刘振兴;周恒;张雪;高放英;;变频电源笼型异步电机断条故障诊断仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 高圆圆;基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究[D];山东科技大学;2010年
3 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
4 董云连;阻抗源能馈型交流电子负载的研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林文立;刘志刚;沈茂盛;赖东林;;新型船舶综合全电力推进模拟实验系统研究[J];北京交通大学学报;2006年05期
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10 张文丽;李群湛;刘炜;解绍锋;;地铁列车再生制动节能仿真研究[J];变流技术与电力牵引;2008年03期
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1 孔俊彬 严冰;[N];人民铁道;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔秀亮;异步电机直接转矩控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙大南;地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究[D];北京交通大学;2012年
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1 于青松;地铁牵引变流器设计与试验[D];北京交通大学;2011年
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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1 刁利军;梅樱;林文立;刘志刚;;电力推进负载模拟系统时延仿真分析[J];北京交通大学学报;2009年02期
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7 云峻峰,黄仁和,赵建华;现代舰船电力推进设计走向[J];舰船科学技术;2003年01期
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8 曹为国;王晓耘;陈畴镛;;电子商务教学模拟系统方案研究[A];电子高等教育学会2006年学术年会论文集[C];2006年
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10 陈建兵;许健勇;;五机架轧制规范优化模拟系统的开发与应用[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
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3 曹建萍;ABB电气传动公司十年平均增长率超40%[N];国家电网报;2008年
4 记者 刘金星;张国宝考察实时仿真实验室[N];国家电网报;2009年
5 记者 胡晓峰;专家热议电力推进[N];中国船舶报;2006年
6 本报记者  冯国梧;中国电气传动领域的“领头羊”[N];科技日报;2006年
7 记者 甘丰录;电力推进规范研究课题通过评审[N];中国船舶报;2008年
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9 陈立军;合同战术模拟系统形成战斗力[N];科技日报;2002年
10 记者 魏敬民;“中铁渤海1号”在新港船厂下水[N];中国船舶报;2006年
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1 刁利军;电力推进负载模拟系统研究[D];北京交通大学;2008年
2 孙钟雷;基于咀嚼模拟的食品质地评价研究[D];吉林大学;2012年
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4 周俊;交直流电网数字物理混合仿真技术的研究[D];华中科技大学;2012年
5 崔建华;同步发电机励磁数字动态仿真测试系统的研究[D];河北工业大学;2000年
6 高振兴;复杂大气扰动下大型飞机飞行实时仿真建模研究[D];南京航空航天大学;2009年
7 张勇;基于主动制动的汽车稳定性控制系统开发研究[D];上海交通大学;2006年
8 贺姗姗;北京山区油松人工林林分结构与生长模拟研究[D];北京林业大学;2009年
9 贾旭东;基于RTDS的交直流系统实时数字仿真方法研究与实现[D];华北电力大学(河北);2009年
10 陈涛;人—车—路(环境)联合运行虚拟仿真理论与实现技术研究[D];长安大学;2005年
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1 杨珠敏;塔式起重机模拟系统实时仿真关键技术的研究与应用[D];武汉理工大学;2011年
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5 严侠;无人机飞行控制计算机辅助设计开发平台研究[D];南京航空航天大学;2002年
6 徐恒;面向网格计算的汽车动力学实时仿真虚拟系统框架开发[D];吉林大学;2004年
7 连冬;基于RTW/Linux的实时仿真技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 孙百友;风力发电控制系统实时仿真测试装置的研究与开发[D];华北电力大学(北京);2011年
9 于冰;相参雷达目标模拟系统的设计与实现[D];南京航空航天大学;2010年
10 兰艳;基于面向对象技术的飞行液位仿真研究[D];武汉理工大学;2005年
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