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《长春工业大学》 2010年
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基于CRH3型动车电力牵引控制系统的研究

高贯祥  
【摘要】:传统的直接转矩控制通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流,不需要复杂的旋转坐标变换,因此具有结构简单,转矩响应快以及对参数鲁棒性好的优点,但是直接转矩控制系统难以获得类似矢量控制那样宽广的调速范围,其根源主要在于其低速转矩特性差、带负载能力下降以及存在稳态转矩脉动。 本文分析了CRH3型动车组的大功率牵引系统,建立了三相异步电机的数学模型,深入研究了传统直接转矩控制的工作原理,详细描述了传统的直接转矩控制算法的实现过程,得到了仿真结果,并就传统DTC算法中转矩脉动比较大的问题进行了分析、归纳。 针对传统直接转矩控制系统存在的问题,本论文在全速度范围内采用不同的控制策略。在启动及低速范围,采用圆形磁链定向的方式,实现转矩的间接控制;在恒磁通区域的高速范围,采用六边形磁链定向的直接转矩控制;在弱磁范围,采用六边形磁链定向,进行恒功率调节。并采用定子电阻模糊观测器实时观测定子电阻值的变化,准确的得到定子电阻值,然后根据电机u-i模型,外加带幅值和相位补偿的低通滤波器来计算出定子磁链值,从而减少了因定子电阻变化引起的定子磁链估测误差。还提出采用模糊控制器代替传统的Band-Band定子磁链和转矩控制器,对逆变器开关状态进行更精细的控制,减少了转矩脉动,扩大了直接转矩控制系统的调速范围。 应用专门面向电机控制的芯片TMS320F2407 DSP,组建一个以该芯片为核心控制器件的数字化直接转矩模糊控制实验系统,通过Matlab软件仿真结果和实验结果分析,本文设计的控制系统提高了电机运行的稳态性能,减少了电机的稳态转矩脉动,扩大了电机的调速范围。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM922.3

【参考文献】
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1 张彦林;异步牵引电动机直接转矩控制及其低速区控制方法的研究[D];湖南大学;2006年
【共引文献】
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1 王泳,薛喜昌,宋晓燕;直接转矩控制在交流电气传动中的应用研究[J];平顶山师专学报;2001年04期
2 文涛,李金伴;泵企业管理信息系统的建立[J];排灌机械;2004年03期
3 张轲;潘和平;;基于神经网络的中国认股权证实证研究[J];管理学家(学术版);2009年03期
4 孙筠;;基于空间电压矢量细分直接转矩控制系统的设计[J];湖北第二师范学院学报;2008年02期
5 谭永丽;方彦军;李莎;;多机器人编队控制[J];湖北第二师范学院学报;2010年08期
6 李翔;;带电流PI调节器的异步电机软起动系统仿真研究[J];新乡学院学报(自然科学版);2011年04期
7 汪小锋;自控原理实验系统的故障分析[J];克山师专学报;2004年04期
8 张小平;异步电机变频调速系统的仿真[J];攀枝花大学学报;2001年04期
9 杨岳峰,王素杰,张奕黄;开关磁阻电动机控制系统在电动汽车中的应用[J];汽车电器;2004年06期
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2 陈秀;刘勇夫;冀晓童;高扬;徐青;王辉;;基于起停式飞剪矢量控制系统的研究[A];2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集[C];2011年
3 朱熀秋;李烽;潘伟;孙晓东;;无轴承异步电机转子磁场定向控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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6 李光辉;;双离合器自动变速汽车换挡过程离合器模糊控制策略研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 ;The Rectangular Fluctuation Control of Improved Direct Torque Controlled Permanent Magnet Synchronous Machines Based on RBF Network[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 朱熀秋;郝建欣;张伟霞;潘伟;刘贤兴;;无轴承异步电机两种磁场定向控制系统设计与性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 王莉;沈捷;;基于减法聚类的模糊神经网络在水处理过程建模中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 虞正民;颜文俊;包哲静;;基于损耗模型和模糊搜索的异步电机最优效率控制方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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5 苏鹏;带式输送机起动制动一体化自动控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
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4 李佳玉,徐中,曹开玉;模糊神经网格控制的定子电阻的在线检测[J];机械设计与制造;2003年04期
5 周桂,蔡丽娟;电动汽车驱动控制系统直接转矩控制的DSP实现[J];电机电器技术;2001年03期
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7 王泳,薛喜昌,宋晓燕;直接转矩控制在交流电气传动中的应用研究[J];平顶山师专学报;2001年04期
8 K.K.Shyu,刘心昊;感应电动机低速运行时带磁通补偿的直接转矩控制[J];变流技术与电力牵引;2005年05期
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7 徐艳平;曾光;申明;;永磁同步电机的直接转矩控制及其数字仿真[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
8 徐建华;姚来强;;异步电机直接转矩控制系统的设计与仿真[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
9 卢燕霞;陈春阳;唐海川;刘瑞阔;;异步牵引电机直接转矩控制仿真研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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6 王东;长距离胶带机变频器驱动的发展前景[N];中国有色金属报;2006年
7 ;ABB助泰格林纸大幅提高能源效率[N];消费日报;2008年
8 记者 王轶;潞安集团屯留煤矿竣工投产[N];长治日报;2007年
9 陈开胜;变频器发展凸显六面[N];中国电力报;2007年
10 ;高压变频调速关键控制技术及其发展趋势[N];中国电力报;2008年
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5 魏学森;双馈电机直接转矩控制的研究[D];河北工业大学;2003年
6 钱亮;直接转矩控制在电梯门机控制系统中的运用研究[D];西北工业大学;2003年
7 唐斌;异步电机直接转矩控制中磁链估算的研究[D];大连交通大学;2004年
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