發(fā)布時(shí)間：2021-02-14 07:03

　　牽引網(wǎng)-機(jī)車耦合系統(tǒng)低頻振蕩過電壓?jiǎn)栴}頻繁出現(xiàn),嚴(yán)重影響鐵路的安全穩(wěn)定運(yùn)行,因此亟待對(duì)其產(chǎn)生機(jī)制和抑制措施展開研究。由于動(dòng)車組或電力機(jī)車脈沖整流器控制策略是影響低頻振蕩的關(guān)鍵因素,本文以振蕩抑制為主要目標(biāo),結(jié)合模型預(yù)測(cè)控制在電力變流器控制方面的優(yōu)勢(shì),首先設(shè)計(jì)了基于優(yōu)化求解的模型預(yù)測(cè)控制,實(shí)現(xiàn)了機(jī)車更好的控制性能。隨后設(shè)計(jì)了基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的模型預(yù)測(cè)控制,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)魯棒性。并搭建了仿真和實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所提算法的控制性能及對(duì)低頻振蕩的抑制能力進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先,基于降階原理及多導(dǎo)體傳輸線參數(shù)搭建牽引網(wǎng)降階仿真模型�；趧�(dòng)車組牽引傳動(dòng)系統(tǒng)等效電路,推導(dǎo)出dq坐標(biāo)系下動(dòng)車組單相整流器數(shù)學(xué)模型。其次搭建RTLAB仿真平臺(tái)及dSPACE半實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái),基于牽引網(wǎng)-機(jī)車仿真模型及傳統(tǒng)電流解耦控制再現(xiàn)了低頻振蕩現(xiàn)象,為下文與所提算法的對(duì)比分析創(chuàng)造了模型和實(shí)驗(yàn)條件。為了提高機(jī)車控制性能,基于dq坐標(biāo)系下的單相整流器數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)出牽引變流器電流預(yù)測(cè)模型,并引入兩步預(yù)測(cè)控制來消除延時(shí)誤差。定義電流預(yù)測(cè)值與其參考值誤差及控制電壓變化量構(gòu)建性能函數(shù),通過對(duì)性能函數(shù)微分求解得到電壓變化量,結(jié)合當(dāng)前... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 車網(wǎng)低頻振蕩機(jī)理研究
        1.2.2 車網(wǎng)低頻振蕩抑制措施
        1.2.3 整流器模型預(yù)測(cè)控制研究
        1.2.4 狀態(tài)觀測(cè)器研究
    1.3 本文的主要工作
第2章 車網(wǎng)系統(tǒng)模型及仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    2.1 引言
        2.1.1 牽引網(wǎng)降階模型
        2.1.2 電力機(jī)車數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 傳統(tǒng)電流解耦控制原理
        2.1.4 單個(gè)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型
    2.2 仿真及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        2.2.1 電流解耦控制在MATLAB的低頻振蕩波形
        2.2.2 RTLAB平臺(tái)搭建
        2.2.3 電流解耦控制在RTLAB平臺(tái)上的的低頻振蕩波形
        2.2.4 dSPACE平臺(tái)搭建
        2.2.5 電流解耦控制在dSPACE平臺(tái)上的的低頻振蕩波形
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于優(yōu)化求解的模型預(yù)測(cè)控制
    3.1 引言
    3.2 基于優(yōu)化求解的模型預(yù)測(cè)控制
        3.2.1 脈沖整流器預(yù)測(cè)模型
        3.2.2 優(yōu)化函數(shù)最優(yōu)求解
    3.3 MTALAB仿真驗(yàn)證
        3.3.1 三種控制的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能比較
        3.3.2 電流跟蹤效果
        3.3.3 多車仿真
        3.3.4 參數(shù)敏感度分析
    3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.1 RTLAB全數(shù)字在線仿真驗(yàn)證
        3.4.2 dSPACE半實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于狀態(tài)觀測(cè)器的模型預(yù)測(cè)控制
    4.1 引言
    4.2 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的模型預(yù)測(cè)控制
        4.2.1 計(jì)及參數(shù)誤差的電流預(yù)測(cè)控制
        4.2.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        4.2.3 穩(wěn)定性分析
    4.3 MATLAB仿真驗(yàn)證
        4.3.1 三種控制的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能比較
        4.3.2 狀態(tài)觀測(cè)器性能分析
        4.3.3 多車仿真
        4.3.4 參數(shù)分析
    4.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.1 RTLAB全數(shù)字在線仿真驗(yàn)證
        4.4.2 dSPACE半實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號(hào)：3033314