多電機(jī)共同提供牽引動(dòng)力是重載機(jī)車、高速動(dòng)車等電力機(jī)車通常采用的牽引驅(qū)動(dòng)方式。機(jī)車運(yùn)行過程中的空轉(zhuǎn)/滑行或牽引設(shè)備故障等問題,常使某臺牽引電機(jī)難以輸出所需的牽引動(dòng)力,這就需要協(xié)調(diào)其它牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出,才能滿足機(jī)車運(yùn)行所需的牽引動(dòng)力總量。為此,本文分別針對軸重轉(zhuǎn)移、部分牽引系統(tǒng)故障等問題,著重開展總量一致的多電機(jī)協(xié)調(diào)控制方法研究,以提升機(jī)車整體運(yùn)行性能。具體研究內(nèi)容如下:(1)針對機(jī)車軸重轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的各電機(jī)牽引力分配不均的問題,提出考慮軸重轉(zhuǎn)移的機(jī)車牽引力優(yōu)化分配方法。該法基于機(jī)車動(dòng)力學(xué)分析,建立了軸重轉(zhuǎn)移模型,構(gòu)造了以總軸重轉(zhuǎn)移量最小為目標(biāo)的優(yōu)化牽引力優(yōu)化模型,并利用遺傳算法進(jìn)行求解。(2)分別以永磁無刷直流電機(jī)、永磁交流電機(jī)為研究對象,搭建總量一致的多電機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制框架,提出基于轉(zhuǎn)矩波動(dòng)總量最小的多電機(jī)協(xié)調(diào)分配方法,從整體上確保多電機(jī)牽引轉(zhuǎn)矩總量基本一致。并針對兩種類型的牽引電機(jī),分別構(gòu)造了基于滑模跟蹤控制的直流電機(jī)控制方法、基于滑模變結(jié)構(gòu)的交流電機(jī)控制方法,以提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩的跟蹤能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。最后利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對所提方法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明:所提方法可使軸重轉(zhuǎn)移條件下的總轉(zhuǎn)移量減少...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 重載鐵路運(yùn)輸技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 軸重轉(zhuǎn)移的研究現(xiàn)狀
    1.4 多電機(jī)同步控制研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的關(guān)鍵問題
    1.6 本文的研究內(nèi)容
第二章 多電機(jī)牽引系統(tǒng)與總量協(xié)調(diào)框架
    2.1 引言
    2.2 多電機(jī)牽引系統(tǒng)
        2.2.1 牽引傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理
        2.2.2 機(jī)車動(dòng)力學(xué)模型
    2.3 總量一致協(xié)調(diào)框架
    2.4 小結(jié)
第三章 考慮軸重轉(zhuǎn)移的機(jī)車牽引力優(yōu)化分配方法
    3.1 引言
    3.2 遺傳算法(GA)簡介
        3.2.1 問題描述
        3.2.2 遺傳算法求解的基本流程
        3.2.3 遺傳算法構(gòu)成要素
    3.3 機(jī)車牽引總量一致性
    3.4 軸重轉(zhuǎn)移下的機(jī)車牽引力優(yōu)化分配
        3.4.1 軸重轉(zhuǎn)移數(shù)學(xué)模型
        3.4.2 牽引力優(yōu)化分配
    3.5 仿真驗(yàn)證
    3.6 小結(jié)
第四章 多永磁直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的牽引總量一致協(xié)調(diào)控制
    4.1 引言
    4.2 牽引總量一致的多電機(jī)協(xié)調(diào)控制策略
        4.2.1 牽引力總量協(xié)同跟蹤控制框架
        4.2.2 永磁無刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    4.3 面向輸出轉(zhuǎn)矩波動(dòng)最小的多電機(jī)協(xié)調(diào)分配
    4.4 永磁牽引電機(jī)滑模跟蹤控制器的設(shè)計(jì)
    4.5 數(shù)值仿真與結(jié)果分析
    4.6 小結(jié)
第五章 多永磁交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)下的牽引總量一致協(xié)調(diào)控制
    5.1 引言
    5.2 永磁同步電機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    5.3 基于Super-Twisting算法的滑模控制器設(shè)計(jì)
    5.4 基于滑模變結(jié)構(gòu)的直接轉(zhuǎn)矩控制
    5.5 基于轉(zhuǎn)矩波動(dòng)最小的協(xié)調(diào)分配算法
    5.6 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析
    5.7 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要的研究成果
致謝



本文編號：3841738