轨道交通永磁同步牵引系统发展概况与关键技术综述

为系统分析和总结轨道车辆永磁牵引系统控制技术研究与发展趋势,介绍了永磁同步电机作为牵引电机应用于轨道交通领域的优缺点和国内外永磁同步牵引系统的应用情况;回顾了大功率牵引逆变器在低开关频率下的控制技术和永磁同步电机牵引控制技术,分析了脉宽调制策略、弱磁控制等关键技术的设计思想、研究方法等;总结了近几年国内外研究成果,讨论了各类控制方法的优点和局限,并展望了永磁同步电机在轨道交通牵引领域的发展前景和面对的挑战。研究结果表明:内置式永磁同步电机适用于直驱系统,具有体积小、效率高等优势;牵引逆变器通常采用混合脉宽调制策略,低频段采用异步调制,中频段为同步调制,方波工况下采用单脉冲调制,其中特殊同步调制下系统动态性能的提升和不同调制方法之间的平滑切换是牵引逆变器脉宽调制技术的难点;电机控制策略主要针对基于双电流调节器、电压矢量角弱磁控制和方波工况下弱磁控制这3种高速运行区的弱磁控制方法进行研究;在前期研究的基础上,应进一步考虑永磁同步电机的无位置传感器技术、故障在线诊断与预测和高精度参数辨识问题;牵引传动系统的机电耦合特性和短路故障处理是今后重点关注的研究方向。      

低开关频率下混合脉宽调制方法研究

大功率轨道牵引传动系统的开关频率较低,而调速范围较宽,导致了载波比变化范围大,需要设计混合脉宽调制策略以满足要求．本文分析了一种低开关频率下SVPWM和特定谐波消除PWM（SelectiveHarmonic EliminatePWM,SHEPWM）混合脉宽调制方法,即在低频阶段采用异步调制的SVPWM,在高频阶段采用不同载波比的SHEPWM,最后转入方波工况．研究了它们之间的切换条件,实现了异步调制的SVPWM、不同载波比的SHEPWM和方波之间的平滑切换．仿真和实验结果证实了本文的混合调制方法具有较好的谐波特性和SVPWM,以及不同载波比SHEPWM间切换方法的正确性,减小了电流冲击．     

低开关频率下PWM调制方法研究

在交直交电力机车等大功率牵引传动系统中,受到逆变器开关频率的限制,通常采用多模式PWM方法．本文中分析了低开关频率下多模式PWM的实现方法．在低载波比条件下采用了一种中间60°调制方法,并研究了不同模式PWM之间的切换条件,实现了异步调制、同步调制和中间60°调制之间的平滑过渡,并通过仿真和实验验证了分析的正确性．     

基于解调技术的喷泵空化特征提取方法研究

通过对喷水推进泵实船空化测量，捕捉了喷水推进泵在不同工况下的进口水声信号和壳体振动信号，对其空化调制特征进行了研究。结果表明：①喷水推进泵的空化受其叶频及其倍叶频调制；②随着空化强度的增加，喷水推进泵的调制特征量的变化与声压规律曲线一致，即满足先上升后下降的趋势。据此，可以利用调制特征对喷水推进泵的空化进行实时监测。     

轨道涡流制动测试系统起动过程的计算机辅助分析

采用解析法和计算机辅助分析法，对轨道涡流制动测试系统中的三相异步电动机起动过程进行了预期计算。结果表明，整个系统在变频调速工况下从起动加速至额定工况下的时间在预定范围内。     

动车组牵引传动三电平逆变器SVPWM控制

提出了适用于高速动车组牵引传动中三电平逆变器控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略.动车组起动和低速阶段要求转矩脉动小,采用恒定最大开关频率控制的三电平异步调制策略;高速时,要求逆变器在低开关频率下的良好谐波性能,在中高速和高速分别采用4脉冲和2脉冲同步调制策略.仿真结果与实测动车组牵引电机电压波形进行了对比,证实了SVPWM控制策略的有效性.     

鼠笼式异步电动机起制动控制方式的改进

分析了传统的鼠笼式异步电动机起制动控制方式的工作特点,采用现代的PLC技术设计了鼠笼式异步电动机的控制程序和梯形图,并对两种控制方式进行了比较,提出采用PLC进行电机控制的优点和发展前景.     

CDMA-OFDM调制及多模式通信

描述了CDMA-OFDM调制及多模式通信原理,对其工作特点进行了分析,并就CDMA和OFDM两种调制方式各自的工作原理和工作方式进行了分析比较.在此基础上,专门就CDMA和OFDM两种调制方式的组合与实现和无线局域网及移动网互连的多模式通信进行了探讨.     

IGBT在起重调速装置中的应用研究

介绍了新型电力电子器件的结构作特点，并以港口起重调速装置为对象，在线绕式异步电动机转子电路直流调速系统中对ＩＧＢＴ器件的应用进行了研究。     

基于K-均值聚类和支持向量机的电动汽车行驶工况研究

针对现有行驶工况难以反映车辆真实驾驶情况的问题,以国内典型大中型城市——西安市为例,对电动汽车行驶工况构建方法进行研究.根据西安市道路布局,设计了城市道路行驶工况数据采集方案;提出了一种K-均值聚类和支持向量机相结合的半监督分类模型,构建了西安工况;最后将西安工况与原始试验数据和国际标准行驶工况进行对比.研究结果表明:西安工况与实际道路行驶数据特征参数的相对误差均小于5％,平均相对误差仅为2.66％,构建的行驶工况能够真实反映西安市车辆的运动特征;且由于动力系统的差异,电动汽车工况比内燃机车工况更为激进.     

波形钢腹板连续梁桥新型异步施工工艺简算方法研究

为降低异步悬浇施工工艺在计算过程中的难度和工作量,提高设计计算的效率,以工程实例为研究对象,基于大型有限元软件midas Civil建立了桥梁精细化计算模型,对新型异步悬浇施工工艺简算方法进行了研究。研究表明:通过调整钢绞线张拉控制应力,异步悬浇施工的桥梁按照传统悬浇施工方法进行结构计算具有可行性,并介绍了施工过程中非全截面状态的验算方法。     

丰田花冠(COROLLA)轿车仿真系统的研究

文中介绍了丰田花冠轿车的新技术及其教具车的改造和线路的连接特点,并判断汽车运行工况和故障原因,对其教具车仿真系统功能进行了研究。     

非对称数字用户线接入技术的研究

剖析了非对称数字用户线（ADSL）的结构及特点,重点研究了ADSL的频率分配方案,AD-SL的调制方式及DMT调制技术实现过程及特点,ADSL协议模型,并用软件实现了该协议模型,最后根据国内外ADSL研究现状讨论了一些有关实用的问题。     

异步电动机直接转矩控制系统的建模与仿真

为了验证异步电动机直接转矩控制系统的可行性和有效性,根据直接转矩控制原理, 利用MATLAB/SIMULINK软件,对异步电动机直接转矩控制系统以及系统中的异步电动机模型、磁链、转矩观测调节器模型和逆变器输出子系统模型进行了建模与仿真.仿真结果表明,直接转矩控制系统的建模与仿真具有良好的静动态性能,为直接转矩控制的进一步研究提供了依据.     

基于有限元分析的曲线刚构桥弹性稳定性研究

在综合分析国内外曲线刚构桥发展现状、结构优势以及受力特点的基础上,以某预应力混凝土曲线连续刚构桥工程实例为依托,运用Midas/Civil2012有限元软件,对该桥在悬臂施工状态及成桥运营状态不同荷载工况下的弹性稳定性进行了研究。研究结果表明：在施工悬臂状态下高墩较低墩容易失稳;在成桥运营阶段全桥满载工况稳定系数最小;桥梁平曲线半径对施工悬臂状态下高墩稳定系数影响较为明显,且稳定系数随着半径的增大而增大。     

基于差动制动的单拖挂汽车列车道路跟踪控制

对汽车列车的运动特点进行了研究,建立了考虑铰接角的单拖挂汽车列车驾驶员模型;对挂车制动时车辆运动状态的变化进行了分析,设计了基于差动控制的道路跟踪控制器,建立了基于Simulink和Trucksim的联合仿真模型,验证了双移线工况下模型的路径跟随性和行驶稳定性.结果表明:基于差动制动的单拖挂汽车列车道路跟踪控制器,与单...     

直接转矩控制在异步电动机低速段的改善和仿真

介绍了交流传动控制系统的特点,较为系统、深入地研究了异步电机的新型控制(即DTC--直接转矩控制)策略,论述DTC方法在交流传动方面控制方法,针对异步电机在低速段直接转矩控制的缺陷进行改善.提出了以下解决方案:使用改进的开关表;使用三点式带滞环的比较器;解决了异步电动机直接转矩控制低速段时,难于控制转矩、磁通和电流、转矩脉动大的问题.通过Matlab6.5/simulink的建立仿真模型进行仿真验证,仿真结果表明对低速性能的改善是有效的.     

基于重庆道路试验的车辆行驶工况影响因素分析

采用车辆道路试验方法,利用VBOX、尾气采集系统与陀螺仪对车辆行驶状况进行数据采集;基于投影寻踪动态聚类的方法,结合带有精英控制策略的NSGA-Ⅱ对不同参数指标进行处理;定量研究了参数指标对车辆燃油经济性和排放特性的影响程度,分析了特定工况下不同参数指标影响特性的变化规律.研究结果表明:在整个行驶工况中,加速度对车辆燃...     

波形钢腹板PC组合箱梁桥异步施工对比分析

为解决采用传统悬臂施工对跨径较大桥梁造成变形较大、施工进度较慢、难以保证施工安全的问题,结合波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete, PC)组合梁自身特点,以某特大桥梁为工程背景,应采用异步浇筑快速施工方法,采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型,将全桥划分为75个施工阶段进行施工全过程模拟,对比分析异步施工法和传统悬臂施工法在各施工阶段的应力和变形。分析结果表明：采用异步施工成桥后,模型中跨根部截面混凝土应力分布较普通悬臂施工均匀,成桥状态较合理,结构整体性能较好;采用异步施工法的桥梁变形小于传统悬臂施工法,施工荷载分布更有利于控制桥梁线形。     

异步电动机直接转矩控制系统的建模与仿真

为了验证异步电动机直接转矩控制系统的可行性和有效性，根据直接转矩控制原理，利用MATLAB／SIMuuNK软件，对异步电动机直接转矩控制系统以及系统中的异步电动机模型、磁链、转矩观测调节器模型和逆变器输出子系统模型进行了建模与仿真．仿真结果表明，直接转矩控制系统的建模与仿真具有良好的静动态性能，为直接转矩控制的进一步研究提供了依据．