地鐵牽引電傳動系統(tǒng)與其控制技術(shù)研究.pdf

1、牽引電傳動系統(tǒng)是地鐵車輛裝備的核心。本文針對異步電動機矢量控制中的電壓解耦問題、磁鏈觀測器的實現(xiàn)、地鐵車輛防滑/防空轉(zhuǎn)控制技術(shù)以及純電制動控制策略分別展開研究，并通過軟件仿真以及地面、現(xiàn)場實驗驗證了理論研究成果的正確性。
　　基于異步電動機動態(tài)模型的轉(zhuǎn)子磁場定向控制已被廣泛應用于地鐵車輛控制中。目前地鐵牽引變流器主電路拓撲以電壓源型逆變器為主，為了能夠更好地實現(xiàn)異步電動機的解耦控制，本文采用了一種電壓前饋解耦的控制策略，結(jié)合空間矢

2、量脈寬調(diào)制技術(shù)，對電壓源型逆變器進行控制，提高了系統(tǒng)的動態(tài)響應。
　　傳統(tǒng)的電壓模型磁鏈觀測器中由于包含純積分環(huán)節(jié)，當采樣值存在直流偏置時會導致積分飽和，嚴重影響觀測器的性能。本文針對電壓模型磁鏈觀測器存在的問題，提出了一種改進型電壓模型磁鏈觀測器，以高通濾波串聯(lián)低通濾波代替原來的純積分環(huán)節(jié)，并對其相位和幅值進行實時補償，提高了觀測器的準確性。
　　一階擾動觀測器可以獲取當前路面的黏著系數(shù)等信息。在此基礎上，本文設計了一種穩(wěn)

3、定且不會放大系統(tǒng)噪聲的一階擾動觀測器來獲取當前路面的黏著系數(shù)及其導數(shù)值的信息，并結(jié)合黏著特性曲線的特點，提出了一種以PI調(diào)節(jié)器為核心、轉(zhuǎn)矩微調(diào)函數(shù)C(t)為輔助的基于最優(yōu)黏著利用的地鐵車輛防滑/防空轉(zhuǎn)控制策略，從而有效防止車輛空轉(zhuǎn)/打滑現(xiàn)象的發(fā)生，實現(xiàn)惡劣輪軌接觸條件下的最優(yōu)黏著利用。
　　目前，城軌車輛均采用電空聯(lián)合制動的制動方式。電空聯(lián)合制動在切換時會導致乘坐舒適度變差，而且空氣制動還會帶來閘瓦磨損等一系列問題。本文提出了一種