無速度傳感器電力機(jī)車直流斬波調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、煤礦是國(guó)家能源的重要組成部分。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)煤礦資源的需求量越來越大。自從國(guó)外引入電力機(jī)車以來，礦用電力機(jī)車一直是礦山最重要的運(yùn)輸形式，而目前大部分礦用電力機(jī)車都是采用串電阻調(diào)速。該方法雖然比較成熟，但是有大量的能源消耗在電阻上，造成能源的極大浪費(fèi)，這與發(fā)展節(jié)能經(jīng)濟(jì)相違背，所以電機(jī)車調(diào)速方式的改進(jìn)是急需解決的問題。隨著微機(jī)控制和電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了一種先進(jìn)的調(diào)速方式，即直流斬波調(diào)速。直流斬波器應(yīng)用于電力機(jī)車調(diào)速，節(jié)

2、約了大量電能，且實(shí)現(xiàn)了電力機(jī)車無級(jí)連續(xù)速度調(diào)節(jié)，平滑性好，牽引起動(dòng)力大。 本文研究了一種適用于礦用電力機(jī)車傳動(dòng)的直流斬波調(diào)速系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的速度獲取方法是加裝測(cè)速發(fā)電機(jī)或光電編碼器，這些方法存在抗干擾能力不強(qiáng)、精度不夠和增加系統(tǒng)成本等不足。直流電機(jī)無速度傳感器控制系統(tǒng)是目前較新的研究熱點(diǎn)，本文提出了一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)算法的電力機(jī)車轉(zhuǎn)速在線估計(jì)方法，該方法應(yīng)用于直流電力機(jī)車有一定的創(chuàng)新性，彌

3、補(bǔ)了傳統(tǒng)速度傳感器的某些不足，具有較好的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。對(duì)于轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，傳統(tǒng)的控制方法是采用PID控制，本文將模糊控制理論應(yīng)用于轉(zhuǎn)速控制，獲得了較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 本文通過MATLAB建立了EKF速度在線估計(jì)的仿真模型和轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)仿真模型，仿真結(jié)果證明了本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有較好的控制效果。在理論研究的基礎(chǔ)上，本文采用單片機(jī)ADμC832設(shè)計(jì)了一套直流電機(jī)車斬波調(diào)速系統(tǒng)，完成了調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，并完成了硬件電路的調(diào)試