發(fā)布時間：2018-05-21 20:46

  本文選題：HXD2型電力機車 + 輔助變流器系統(tǒng)��； 參考：《大連理工大學》2016年碩士論文

【摘要】：微電子技術和大功率控制器的快速發(fā)展以及其在交流傳動電力機車上的廣泛應用,對交流傳動控制技術提出了更高的要求,這里就需要將更為有效的、實時的試驗手段引入到控制器研發(fā)過程中。在這樣的試驗需求下,硬件在回路仿真作為一種仿真測試手段被應用到機車控制器研發(fā)過程中。硬件在回路仿真可以在實驗室環(huán)境下,提供包含模擬極限工況、故障注入等情況在內的接近真實的運行控制環(huán)境,通過搭建相應的控制器仿真系統(tǒng),對控制器實物進行測試,快速、便捷的達到預期的效果,節(jié)約了實際測試的成本。本文以HXD2型貨運電力機車輔助變流器系統(tǒng)為原型,利用dSPACE實時仿真器實現(xiàn)硬件在回路仿真,主要完成以下工作:1.以HXD2型貨運電力機車輔助變流系統(tǒng)中的降壓斬波器、三相逆變器、充電機三者為描述對象,利用輸入與輸出之間的數(shù)學關系搭建數(shù)學模型,并分別與離線模型、實際控制器技術標準對比,在誤差范圍內保證了數(shù)學模型的可靠性,為下一步數(shù)學模型離散化奠定了基礎。2.由于在實時仿真中需采用定步長的數(shù)值積分方法,因此就要求在FPGA建模過程中需采用數(shù)字離散化方法將連續(xù)的模型進行離散化處理。本文以前向歐拉的離散方法,將數(shù)學模型離散化處理,并利用dSPACE實時仿真器的工具箱搭建相應的FPGA模型,下載到dSPACE實時仿真器中。3.以本文研究中使用到的實驗平臺為例,分別介紹了半實物仿真試驗臺的軟、硬件組成架構。同時,將實時仿真測試結果與現(xiàn)場采集的控制器性能指標對比,驗證了實時仿真系統(tǒng)具有一定的有效性和可信度,可以在在開發(fā)和測試階段模擬一定的實際工況,開展切實有效的實時閉環(huán)測試。
[Abstract]:The rapid development of microelectronic technology and high power controller and its wide application in AC drive electric locomotives have put forward higher requirements for AC drive control technology. Here we need to introduce more effective and real-time test methods into the controller R & D process. Under such test demand, the hardware is simulated in the loop. The simulation test means is applied to the research and development of locomotive controller. The hardware in the loop simulation can provide close to real operation control environment, including simulation limit condition, fault injection and so on. In this paper, the HXD2 type freight electric locomotive auxiliary converter system is used as the prototype, and the dSPACE real time simulator is used to realize the hardware in the loop simulation. The following work is completed mainly: 1. the step-down chopper, three-phase inverter and charger in the auxiliary converter system of HXD2 type freight electric locomotive are used. The three is the description object and uses the mathematical relation between the input and output to build a mathematical model. Compared with the off-line model and the actual controller technical standard, the reliability of the mathematical model is guaranteed within the range of error. The next step of mathematical model discretization is laid a foundation of the base.2., which needs a steady step in the real time simulation. Therefore, the digital discrete method is required to discretize the continuous model in the FPGA modeling process. This paper discretize the mathematical model to the Euler's discrete method, and builds the corresponding FPGA model by using the toolbox of the dSPACE real time simulator to download to the dSPACE real time emulator,.3. for this article The experimental platform used in the study is used as an example. The software and hardware architecture of the hardware in the loop simulation test rig are introduced respectively. At the same time, the real time simulation test results are compared with the performance indexes of the controller in the field. It is verified that the real time simulation system has certain validity and credibility, and can simulate certain stages in the development and test stages. Practical and effective closed loop test is carried out in actual working conditions.
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U264;TP391.9

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本文編號：1920762