收藏本站
《江南大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于反推法的直线牵引系统控制策略研究

黄杰  
【摘要】:交通运输行业是衡量国民经济水平的重要指标,为我国经济发展提供了非常重要的支撑,国家的经济是否健康、完善,从其城市交通就可以看出。而轨道交通是舒缓城市日渐增长交通压力的重要方式,且整个系统中最主要的部分为牵引系统,它的研究与发展情况直接决定着轨道交通的未来。在目前的城市交通发展中,传统的旋转电机轨道交通技术所凸显的问题越来越严重,因此直线感应电机(LIM)牵引系统进入了人们的视线,其以成本低、噪音轻、震动幅度小、牵引能力强、最大爬坡角度高、弯转曲率半径小、污染小、安全系数高等优势逐渐成为城市轨道交通的重要组成部分。基于以上研究背景,本文针对LIM牵引系统运行中模型参数不确定、外部负载扰动、建模不充分造成的未知非线性函数、外部环境变化、控制器输入饱和等情况,基于前人已有的研究基础进一步探索LIM牵引系统鲁棒调速控制策略。本文研究的主要内容如下:首先,本文整理了LIM的基本结构、LIM牵引系统的主要结构及特点,总结了LIM边端效应的研究现状、分析并给出了LIM的原理模型,并根据间接矢量控制(IFOC)的原理建立了基于IFOC的LIM牵引系统数学模型。通过两个仿真案例验证了IFOC的有效性,但其存在控制精度不高,受电机参数变化与边端效应影响严重的缺点。然后,针对模型参数不确定、外部负载扰动情况下考虑边端效应的LIM牵引系统鲁棒调速问题设计了一种基于IFOC的投影自适应指令滤波反推控制器(PACBC)。反推法控制器根据李雅普诺夫稳定性理论设计,并引入限幅指令滤波器处理反推法中的计算膨胀与控制器输入饱和问题,且对限幅指令滤波器产生的滤波误差进行补偿,同时设计了参数自适应律,处理LIM牵引系统中系统参数不确定的问题(移动物体总质量、粘滞系数、外部扰动),并引入投影算子保证自适应估计参数的有界性。仿真实例证明了PACBC可以有效地处理运行中产生的边端效应、模型参数不确定与外部扰动的问题。其次,通过总结PACBC对多个未知模型参数求取自适应的本质是对q轴控制电流进行补偿的特点,设计了改进自适应指令滤波反推控制器(IACBC)处理LIM牵引系统由于实际运行中环境因素变化、外部扰动与不同路况等影响造成的模型不确定性。IACBC避免了对所有模型未知参数进行自适应估计,简化了控制器理论推导过程与减少了自适应参数的个数,却同样能够完成控制目标,使得研究更具实用性。仿真实例证明了系统运行时由不同因素影响造成模型参数变化时,所设计控制器的有效性。最后,综合考虑LIM牵引系统调速控制中边端效应、系统参数不确定、外部负载扰动和系统未知非线性函数的问题,设计了一种投影自适应指令滤波模糊反推控制器(PACFBC)。其中,模糊逻辑系统(FLS)被设计用于逼近系统中的未知非线性函数,并加入投影算子保证了在系统存在建模误差下,FLS中权值与自适应估计的有界性。仿真结果证明了PACFBC在外部扰动、未知模型参数与未知非线性函数下速度的精确追踪。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TP273;U264.91

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李磊;宁波;牛一疆;;永磁同步牵引系统及其关键技术的应用[J];物联网技术;2017年09期
2 何孟科;;探索列车牵引系统线路接触器故障分析及改进[J];四川水泥;2015年07期
3 ;中国自主研发世界最先进的永磁牵引系统[J];铁道技术监督;2015年07期
4 于昳琳;郭晓丹;;大连快轨三号线列车牵引系统典型故障案例分析[J];科学中国人;2017年02期
5 冯江华;;轨道交通永磁同步牵引系统的发展概况及应用挑战[J];大功率变流技术;2012年03期
6 ;中国北车两家企业获得地铁牵引系统准入资质[J];都市快轨交通;2012年06期
7 陆坚,韶能仁;系统工程在电牵引系统研究中的应用[J];中国铁道科学;1990年01期
8 陆坚,韶能仁;系统工程在电牵引系统研究中的应用[J];系统工程理论与实践;1988年03期
9 韶能仁,陆坚;电牵引系统模型的研究[J];铁道学报;1988年03期
10 黄远平;;乔依连续采煤机电牵引系统中逻辑电路工作原理[J];煤矿机电;1988年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾毅;李永东;;直接转矩控制牵引系统全速度范围运行研究[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
2 徐强;;永磁同步电机在轨道交通牵引系统的应用及特点[A];2014中国青岛城市轨道交通管理和技术创新研讨会论文集[C];2014年
3 曹建文;门瑞霞;唐会成;李东;;变频器在掘采机牵引系统中的应用[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
4 王利;王琳;谢东民;;新一代B型地铁的电气牵引系统仿真研究[A];2017京津冀综合交通技术创新协同发展学术研讨会论文集[C];2017年
5 程云;李晓辉;薛松;龙志强x;;基于电磁感应式的磁浮列车绝对定位传感器研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 冯奕陆;童百铭;窦峰山;;基于贝叶斯网络的磁浮列车安全评估研究[A];中国空气动力学会测控技术专委会第六届四次学术交流会论文集[C];2013年
7 侯金龙;卢冠楠;沈良成;颜军;袁晓聪;;厦门海沧大桥主缆架设施工[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会一九九九年桥梁学术讨论会论文集[C];1999年
8 赵震;张晨;黄继东;;不同供电方式铁路电牵引系统工频电场计算与分析[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年
9 左中峰;;一种提高轨道交通永磁同步牵引电机动态性能的直接转矩控制方法[A];智慧城市与轨道交通2016[C];2016年
10 杨萍;廖立勋;金仓;;悬索桥牵引系统方案分析比较[A];中国公路学会2007年学术年会论文集(下)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 温源 通讯员 刘伟 胡小亮;国产城轨自主牵引系统产量首超国外品牌[N];光明日报;2014年
2 记者 齐中熙;国产自主牵引系统累产首超国外[N];新华每日电讯;2014年
3 广东建设报记者 邓新灵 通讯员 叶子川 陈翔;三条线路增购列车将用国产牵引系统[N];广东建设报;2011年
4 记者 龙舟;昆明地铁列车首件牵引系统通过审核[N];云南日报;2012年
5 通讯员 刘亚鹏 记者 李伟锋;南车株洲所牵引系统再获大单[N];湖南日报;2012年
6 本报记者 冷德熙;中国牵引[N];科技日报;2014年
7 记者 俞慧友 通讯员 郭丹 曹婷;我国永磁同步牵引系统通过地面试验考核[N];科技日报;2014年
8 申军平;永济电机中标地铁电气牵引系统[N];中国工业报;2008年
9 刘伟 胡小亮;国产城轨自主牵引系统数量超越国外品牌[N];中国工业报;2014年
10 记者 俞慧友;国产最快牵引系统进驻西南地铁市场[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑旭;车辆与内燃机振声信号盲分离及噪声源识别的研究[D];浙江大学;2012年
2 张虓;矿用自卸车电传动系统控制策略研究及优化分析[D];北京科技大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄杰;基于反推法的直线牵引系统控制策略研究[D];江南大学;2018年
2 芮金城;基于负载牵引系统的氮化镓功率放大器设计[D];合肥工业大学;2017年
3 王泉;轨道交通牵引系统轻载试验平台设计[D];上海交通大学;2015年
4 陈庆安;交流牵引系统若干问题的研究[D];华东理工大学;2011年
5 朱贺;飞机牵引系统制动性能分析[D];中国民航大学;2016年
6 席海阔;车载牵引系统试验平台设计与实现[D];北京交通大学;2015年
7 赵俊伟;小功率交流电机模拟牵引系统的研究[D];大连交通大学;2012年
8 徐世军;ABL牵引设备有限公司发展战略研究[D];广东工业大学;2015年
9 徐溪;基于图论的高铁牵引系统故障传播分析与危害性评估[D];南京航空航天大学;2017年
10 张珹;脉冲感应型高速牵引系统的初步研究[D];西南交通大学;2014年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026