發(fā)布時間：2022-08-23 17:17

　　城市地鐵因其載客量大、運(yùn)行速度快、污染小、安全和準(zhǔn)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速,其耗電量占城市用電的比例逐漸增加,那么其頻繁制動所產(chǎn)生的再生制動能量就會相當(dāng)可觀,合理回收利用這部分能量在國內(nèi)外城市地鐵系統(tǒng)中具有重要意義,因此,研究回收再生制動能量的逆變能量回饋方案具有較大價值。本論文以開發(fā)地鐵系統(tǒng)中能量回饋器為研究目標(biāo),主要包括以下內(nèi)容:首先,推導(dǎo)出能量回饋器,即并網(wǎng)逆變器的數(shù)學(xué)模型,并依據(jù)其兩相旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型給出其矢量控制策略,對其中關(guān)鍵的電流環(huán)和電壓環(huán)進(jìn)行詳細(xì)的介紹,包括傳遞函數(shù)的推導(dǎo)和PI參數(shù)的整定。另外對該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了原理講解、仿真和實(shí)驗(yàn)分析,包括自適應(yīng)電網(wǎng)電壓鎖相環(huán)技術(shù)、SVPWM調(diào)制策略的數(shù)字實(shí)現(xiàn)和過調(diào)制處理辦法、載波移相技術(shù)和孤島檢測技術(shù)。然后,對能量回饋器的主電路拓?fù)溥M(jìn)行介紹,并給出了主電路中的功率器件的選型和計(jì)算的過程,以及其控制系統(tǒng)的硬件框架;在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了基于TI TMS320F28335微處理器進(jìn)行的單元控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),包含微控制器和開發(fā)環(huán)境的介紹、單元控制系統(tǒng)的主程序的設(shè)計(jì)、主中斷程序設(shè)計(jì)、交流量采樣程序設(shè)計(jì)、PI控制器的程序設(shè)計(jì)、一階低... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 課題相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 全文安排及主要內(nèi)容
2 能量回饋器的數(shù)學(xué)模型及其控制策略
    2.1 能量回饋器的數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 三相靜止A-B-C坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.1.2 兩相靜止α-β坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 兩相旋轉(zhuǎn)d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
    2.2 能量回饋器的控制策略
        2.2.1 矢量控制策略
        2.2.2 電流內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)
        2.2.3 電壓外環(huán)設(shè)計(jì)
    2.3 能量回饋器的工作原理
    2.4 本章小結(jié)
3 能量回饋器中的關(guān)鍵技術(shù)
    3.1 自適應(yīng)電網(wǎng)電壓鎖相環(huán)技術(shù)
        3.1.1 鎖相環(huán)基本結(jié)構(gòu)
        3.1.2 鎖相環(huán)系統(tǒng)建模
        3.1.3 鎖相環(huán)仿真與實(shí)驗(yàn)
    3.2 SVPWM調(diào)制
        3.2.1 SVPWM調(diào)制數(shù)字實(shí)現(xiàn)
        3.2.2 SVPWM過調(diào)制
    3.3 載波移相技術(shù)
        3.3.1 載波移相原理
        3.3.2 載波移相仿真與實(shí)驗(yàn)
    3.4 孤島檢測技術(shù)
        3.4.1 孤島檢測技術(shù)簡介
        3.4.2 孤島檢測控制框圖
    3.5 本章小結(jié)
4 能量回饋器軟硬件設(shè)計(jì)
    4.1 能量回饋器主電路設(shè)計(jì)
        4.1.1 主電路拓?fù)溥x擇
        4.1.2 主要器件選型與參數(shù)選擇
    4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案
    4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案
        4.3.1 微控制器簡介
        4.3.2 主程序設(shè)計(jì)
        4.3.3 主中斷程序設(shè)計(jì)
        4.3.4 交流量采樣程序設(shè)計(jì)
        4.3.5 PI調(diào)節(jié)器程序設(shè)計(jì)
        4.3.6 一階低通濾波器程序設(shè)計(jì)
        4.3.7 IGBT過流保護(hù)程序設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
5 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.1 仿真結(jié)果分析
        5.1.1 仿真電路拓?fù)?br>        5.1.2 仿真結(jié)果分析
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺拓?fù)?br>        5.2.2 樣機(jī)功能測試
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國城市軌道交通協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會技術(shù)裝備分技術(shù)委員會啟動會議順利召開[J].   現(xiàn)代城市軌道交通. 2019(01)
[2]一種自適應(yīng)的孤島檢測方法[J]. 王海祥,陸煜斌.  金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]一種改良的主動頻率偏移孤島檢測方法[J]. 林義,何通能.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2018(09)
[4]一種改進(jìn)型頻率正反饋孤島檢測方法研究[J]. 張煜文,李圣清,吳文鳳,明瑤,馬定寰.  湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]基于飛輪儲能技術(shù)的城市軌道交通再生能回收控制策略研究[J]. 趙思鋒,唐英偉,王賽,王大杰.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[6]高速大功率飛輪儲能裝置的特性與應(yīng)用[J]. 唐英偉,張建平,鄧聰,葉才勇.  新型工業(yè)化. 2018(04)
[7]基于車載超級電容儲能系統(tǒng)在城市軌道交通的應(yīng)用研究[J]. 曹成琦,王欣,秦斌,張凱,梁楓.  電工電氣. 2017(01)
[8]低開關(guān)頻率下SVPWM同步調(diào)制策略比較研究[J]. 王堃,游小杰,王琛琛,周明磊.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(16)
[9]再生制動能量吸收逆變系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 方漢學(xué),胡桂苓.  城市軌道交通研究. 2015(02)
[10]基于MATLAB的典型Ⅱ型系統(tǒng)Mrmin準(zhǔn)則參數(shù)公式推導(dǎo)及仿真[J]. 李磊.  微電機(jī). 2013(11)

碩士論文
[1]基于超級電容的地鐵再生制動能量回收系統(tǒng)的研究[D]. 何黎娜.湖南大學(xué) 2018
[2]城市軌道逆變回饋裝置的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 葉小雯.西南交通大學(xué) 2018
[3]地鐵再生制動能量回饋?zhàn)兞髌餮兄芠D]. 羅銳.西南交通大學(xué) 2017
[4]液壓機(jī)用永磁同步電機(jī)驅(qū)動器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 婁德章.華中科技大學(xué) 2017
[5]城市軌道交通再生制動能量回饋系統(tǒng)仿真研究[D]. 黃開.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于數(shù)字電流誤差控制策略的單相并網(wǎng)光伏逆變器研究[D]. 涂文超.華中科技大學(xué) 2016
[7]基于飛輪儲能的地鐵再生制動能量利用研究[D]. 畢文駿.西南交通大學(xué) 2016
[8]地鐵再生制動能量回饋吸收系統(tǒng)的研究[D]. 彭賽莊.湖南工業(yè)大學(xué) 2015
[9]軌道交通逆變回饋裝置的應(yīng)用研究[D]. 李艷.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[10]正弦波能量回饋器研究[D]. 周騰.華中科技大學(xué) 2015



本文編號：3678171