列车空气制动防滑控制及其仿真

列车在制动过程中,如果轮轨间滑移率超过了最佳滑移率,车轮就会打滑甚至空转,损伤车轮和轨道.为避免这种现象的产生,建立了制动气缸压力的非线性模型,利用干扰观测器对黏着系数进行估计,运用递归最小二乘法预测切向力系数与滑移率关系曲线的斜率,采用滑模变结构与逻辑门限值相结合的控制方法对系统进行控制.仿真结果表明,这种方法能够有效地使车轮圆周方向的切向力保持在最大值附近,使滑移率保持在最佳值附近,防止因车轮打滑而损伤轮轨,达到了期望的控制效果.     

在宏观滑行区利用切向力的滑行控制

几乎所有铁路车辆的制动系统都利用轮轨间的切向力进行控制。由于切向力受气候、轮轨接触面、车轮等各种因素的影响,制动性能不稳定,难以防止车轮损伤。滑行控制系统(WSP)是许多车辆使用的有效方法之一。然而,在既有WSP中,制动力是基于车轮转速等有限信息来控制的,因此,在切向力频繁变化的情况下,无法获得最佳控制。提出了一种新型的WSP,它可以根据制动缸压力来判断车轮打滑时的切向力特性。新方法的优点已在台架试验中得到验证。     

一种改善低速转矩脉动的直接转矩控制系统

首先通过对感应电机转矩增量的分析,解释了传统直接转矩控制中低速性能较差的原因。然后在保持原有简单控制结构的同时,引入占空比的控制,可以大为减小低速运行时的转矩脉动;并且应用所提出的占空比算法,系统的动态响应也得到了保证。     

异步牵引电机全速域直接转矩控制策略的研究

从理论上分析了直接转矩控制原理,建立了异步牵引电机在全速域范围内运行的直接转矩控制方案:在低速区采用间接直接转矩控制,并基于间接直接转矩控制提出了一种新的启动限流方法;在中速区基于十八边形磁链采用直接转矩控制;在高速区基于六边形磁链,通过磁链动态调节达到转矩控制的目的.通过仿真对该方案进行了验证,结果表明:提出的异步牵引电机全速域直接转矩控制策略是可行的,系统具有良好的动静态性能,可用于异步牵引电机控制器的研究与开发.     

机械抗打滑弹性车轮的研制

迟缓打滑是弹性车轮最常见的失效形式,针对这种失效形式,设计了一种采用机械抗打滑结构的弹性车轮.根据运用工况,对弹性车轮进行了仿真分析,证明其强度和疲劳寿命满足技术要求;通过对抗打滑性能测试,采用抗打滑结构的弹性车轮比普通的弹性车轮具有明显的优势;通过模拟不同温度环境下的抗打滑性能测试,证明采用抗打滑结构的弹性车轮在不同...     

降低感应电机直接转矩控制的转矩脉动的控制器

基于磁滞比较器和选择表的感应电机直接转矩控制(DTC),其开关频率可变,且转矩脉动大,特别在低速时.这是因为转矩和磁通的变化率以及转矩和磁通达到其上带和下带所花的时间随运行工况变化.文中提出了一种新型的开关频率固定的转矩控制器.新型控制器结构非常简单,其输出类似于传统的三点式磁滞比较器.就提出的控制器介绍了近似频域分析法,作为控制器参数选择的指南.介绍了感应电机直接转矩控制采用该转矩控制器进行的仿真和实验结果.结果表明提出的控制器可以保持开关频率恒定,并降低了转矩脉动,尤其在低速时.     

具有恒定开关频率的感应电机无速度传感器直接转矩控制

介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法 ,通过定子磁链、定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压 ,实现了对感应电机的动态解耦控制 ,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器开关器件处于恒定频率工作状态。在低速下较传统直接转矩控制方法具有更优的控制性能 ,在高速下与传统直接转矩控制方法同样具有响应快、性能不受电机参数影响等优点 ,并介绍了该方法的无速度传感器实现 ,仿真结果验证了本文所述方法是有效的     

采用轮毂电机的独立车轮轮对的主动导向控制

研究采用左、右车轮的转速差作为反馈量对轮毂电机独立车轮轮对进行主动导向控制的效果。结果表明:如果仅使用转速差作为反馈量,只能使轮对获得类似刚性轮对的导向能力;而在补偿轨道曲率和车辆速度信息以后,可以使轮对的横移接近线路的中心位置。引入反馈控制后,随着控制增益的增加,系统的临界速度逐渐下降,补偿轨道曲率和车辆速度信息并不改变轮毂电机独立车轮主动导向控制的稳定性。在PI控制器作用下,基于左、右轮转速差为反馈量的轮毂电机独立车轮轮对的行为类似于弹性—阻尼耦合轮对,其稳定性与弹性—阻尼耦合轮对相同,在补偿轨道曲率和车辆速度信息后其导向能力能够优于弹性—阻尼耦合轮对。     

城市轨道交通车辆矢量控制技术

对城市轨道交通车辆牵引逆变器中采用的矢量控制原理、方法、应用技术做了分析。试验证明:矢量控制能同时控制相位,比电压/频率控制可达到10倍以上的高速化转矩响应;对电机的电流而言,可独立控制为励磁电流和转矩电流,并可高速、高精度地控制转矩电流;在车辆牵引、再生制动、空转滑行再粘着、轻负载再生制动方面显示出优良特性。     

为新干线高速化采逆变器控制空转,打滑再粘着的控制技术

新干线电动车自１９６４年开业以来，长期采用全部电动车编组，３００ｋｍ／ｈ的是利用了发间粘着力的铁路的一个速度界限，以试验实例介绍了逆变器控制高速动车的空转、打滑再粘的方案、计算方法、牵引力测量装置。本文从主电动机控制的角度，探索整体粘着力的状况，动力采用逆变器控制，其车轮与钢轨间的打滑要机中更精确地查出空转、打滑的速度和加速度，并介绍了逆变器控制动车的空转特性试验结果及效果。     

感应电动机低速运行时带磁通补偿的直接转矩控制

直接转矩控制的感应电动机的速度控制需要有效地建立定子磁通.但当电动机运行在低速区时就很困难,因为定子电阻上的压降与输入定子电压近似,不可忽略.由此,提出了一种简单而有效的方法来补偿定子电阻上的压降,从而构建定子磁通时无需像大多数专家那样需要确定定子电阻.这样就通过有效的定子磁通补偿建立了电动机转矩,使得直接转矩控制在感应电动机的低速区也同样适用.     

采用单电压源逆变器双异步电动机结构提高机车传动系统的性能

介绍了一种特殊的多电机多变流器系统(MMS)结构,即专为轨道牵引设计的单逆变器双电机结构.牵引设备必须具有良好的转矩响应,为了控制两台电动机的转矩,可以采用基于传统磁场定向控制(FOC)的协调控制结构.单逆变器双异步电动机传动系统可以提高机车性能,降低由内部和外部干扰产生的不良影响,对其系统性能与传统的机车传动控制系统的性能进行了比较.机车制造商已对仿真模型进行了确认.根据结果对这2种控制方式进行了性能分析,而且考虑了该牵引系统中的4种特性干扰.     

基于三电平逆变器的异步电动机直接转矩控制新方法

在异步电动机数学模型和三电平空间矢量调制法的基础上,提出了一种基于三电平逆变器的异步电动机直接转矩控制新方法。新方法将砰-砰控制和开关矢量查表法相结合,通过最优固定合成矢量的选择,既有效地抑制了三电平直流侧中点电压不平衡、限制了输出电压变化率dvldt并降低了开关损耗,又使系统获得了良好的稳态和动态性能。理论分析和仿真结果证明了该控制方法的合理性和可行性。     

NPC三电平容错逆变器异步电机驱动系统FCS-MPTC

针对异步电机(IM)驱动系统中NPC型三电平逆变器的某桥臂故障问题,提出一种三相八开关容错逆变器(TPESFTI)控制策略。通过搭建拓扑结构和输出电压模型发现TPESFTI存在直流侧电容电压不平衡的问题,基于此又提出由于延迟补偿的有限控制集模型预测直接转矩控制(FCS-MPTC)策略。FCS-MPTC策略能够利用其目标函数的非线性约束项来抑制母线电容分压不均衡、同时考虑模型控制的运算量和系统迟延等不利影响。通过进行仿真验证,研究结果表明:该控制策略能够确保系统稳定可靠运行,具有良好的动态性能,且有效地抑制母线电容分压不均对系统的影响,验证所提控制策略的可靠和有效性。     

牵引电机无速度传感器间接定子量磁场定向控制

在分析直接转矩控制系统优缺点的基础上,重点介绍了牵引电机间接定子量磁场定向控制方法(ISC),讨论了基于间接定子量磁场定向的无速度传感器牵引电机控制系统,通过仿真验证了基于间接定子量磁场定向的无速度传感器牵引电机控制方法的有效性.对我国轨道交通运输和电力牵引传动控制技术的研究作了简要的总结和展望.     

基于空间矢量调制的感应电机直接转矩控制

介绍了一种基于空间矢量调制的感应电机直接转矩控制的新方法,即通过定子磁链偏差与转矩偏差计算出下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压,采用空间矢量调制方法得到逆变器的开关控制信号。它具有开关频率恒定,转矩和磁链波动小等特点。仿真结果验证了所述方法的有效性和正确性。     

异步牵引电动机直接转矩控制系统建模与仿真

根据直接转矩控制原理及其特点,利用MATLAB/Simulink建立一种适合异步牵引电动机直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果验证了控制方法的正确性。     

异步电动机直接转矩控制系统的Simulink仿真

在分析了异步电动机直接转矩控制(DTC)基本原理的基础上,对目前DTC研究中不同的控制策略进行了比较,提出了一种采用Matlab/SimulinkPSB建模和仿真DTC工作过程的简便方法。该方法通过d—q坐标系下建立的异步电动机数学模型,采用带滞环的比较器控制转矩、磁链和磁链幅值,建立了一种简便的开关选择表,成功实现了对异步电动机转矩和转速的直接转矩控制,为进一步改善DTC系统性能及投入实际工程应用奠定了基础,并给出了仿真结果     

永磁同步电机直接转矩控制系统研究与仿真

首先介绍了永磁同步电机的数学模型;在此基础上系统地阐述了永磁同步电机直接转矩控制理论,并介绍其磁通、转矩控制方法,给出磁通观测器和转矩观测器,在MATLAB／SIMULINK中构造系统模型。仿真结果表明,该控制方法具有良好的动、静态性能。