懸掛式永磁磁浮軌道交通系統(tǒng)“虹軌”是一種利用稀土永磁材料間的磁力實(shí)現(xiàn)懸浮、無(wú)重載接觸運(yùn)行的新型空軌交通制式。該系統(tǒng)具有生態(tài)環(huán)保、安全可靠、準(zhǔn)點(diǎn)耐候的特點(diǎn),并且對(duì)比于其他制式的磁懸浮技術(shù)還具有能耗低、造價(jià)低、運(yùn)維量低、更智能等優(yōu)勢(shì)。是解決城市“最后一公里問(wèn)題”的理想方案。本文在分析了目前軌道交通發(fā)展的趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,介紹了“虹軌”的建設(shè)背景和發(fā)展?jié)摿?并對(duì)其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析說(shuō)明。對(duì)“虹軌”系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及各子系統(tǒng)的組成進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。其中,簡(jiǎn)要分析了直線(xiàn)電機(jī)牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)及子模塊組成。本文的重點(diǎn)針對(duì)直線(xiàn)電機(jī)控制策略展開(kāi)了算法研究和仿真測(cè)試,通過(guò)分析“虹軌”實(shí)驗(yàn)線(xiàn)使用的基于定子d軸分量恒為零的轉(zhuǎn)子磁鏈定向控制方式存在的不足之處,及其對(duì)于系統(tǒng)商業(yè)化推廣的制約性,繼而引出了直接推力控制方法,并從三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。首先,通過(guò)采用SVPWM技術(shù)減小了系統(tǒng)的脈動(dòng)現(xiàn)象。其次,在速度環(huán)使用模糊自抗擾算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器,提高了系統(tǒng)的跟隨性和抗干擾能力。最后,在磁鏈和推力環(huán)采用積分滑模算法,來(lái)簡(jiǎn)化控制結(jié)構(gòu),提高參考電壓矢量的精確性。將改進(jìn)后的算法在Simulink中建模仿真,通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)比分析... 

【文章來(lái)源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

江西理工大學(xué)自主研發(fā)的永磁磁浮系統(tǒng)“虹軌”試驗(yàn)線(xiàn)

有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)，并且工程造價(jià)較很高�；诖吮尘�，本系統(tǒng)選擇了永磁懸浮模式，相較于其他懸浮方式，永磁懸浮有以下五方面的優(yōu)點(diǎn)：一是節(jié)能，基本可以實(shí)現(xiàn)零功率懸福二是經(jīng)濟(jì)，懸掛式永磁磁懸浮造價(jià)僅為中低速磁懸浮造假的四分之一。三是安全性能好，此軌道系統(tǒng)采用了路車(chē)一體化設(shè)計(jì)，杜絕了脫軌、翻車(chē)、追尾、撞車(chē)等交通事故。四是平衡性穩(wěn)定，列車(chē)的運(yùn)載中心在橫縱兩個(gè)方向，從1/2移動(dòng)到1/4時(shí)，對(duì)列車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行并不會(huì)造成影響。五是資源優(yōu)勢(shì)，中國(guó)是稀土大國(guó)，因此在磁懸浮方面既有知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)，又具有資源和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。圖2.2“虹軌”懸浮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖選定懸浮模式后，需要進(jìn)一步選定磁陣列的排布方式，磁陣列的排布方式直接決定了縱向產(chǎn)生的懸浮斥力的大小，這是永磁懸浮的關(guān)鍵所在。磁陣列的排布方式也分為兩種，當(dāng)前的主流磁體排列方式為Halbach陣列以及MAS陣列。Halbach陣列是美國(guó)學(xué)者M(jìn)allianson實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的一種磁體排列方式，目標(biāo)則是最少量的磁體產(chǎn)生最強(qiáng)的磁常而MAS磁陣列則是我國(guó)上海師范大學(xué)教授魏樂(lè)漢范明的一種磁陣列排布，利用永磁體間

第二章懸掛式永磁磁浮軌道交通系統(tǒng)“虹軌”15動(dòng)模塊，制動(dòng)力有水平導(dǎo)向輪提供�？v向安全輪：在轉(zhuǎn)向架的運(yùn)行過(guò)程中，由于磁力斥力的不穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)向架容易產(chǎn)生垂向位移，為了防止?fàn)恳姍C(jī)定、動(dòng)子發(fā)生碰撞而損壞，設(shè)置了縱向安全輪�？v向安全輪可以通過(guò)螺栓調(diào)整與梁表面的間隙，以調(diào)整保護(hù)間隙。圖2.3“虹軌”走行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2.1.3牽引系統(tǒng)牽引驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件組成如表2.1所示。表2.1驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件組成序號(hào)規(guī)格型號(hào)物資名稱(chēng)數(shù)量1永磁同步直線(xiàn)電機(jī)初級(jí)直線(xiàn)電機(jī)初級(jí)322車(chē)載永磁次級(jí)直線(xiàn)電機(jī)永磁次級(jí)13CU310DP控制單元SINAMICSS120控制單元24PROFIBUS連接器(帶PG/PC接口)PROFIBUS連接器25STARTER調(diào)試工具STARTER調(diào)試工具16CU310CF卡CU310CF卡27PM340單軸驅(qū)動(dòng)功率模塊SINAMICSS120功率模塊28模塊型功率模塊制動(dòng)電阻模塊型功率模塊制動(dòng)電阻29BOP20基本操作面板基本操作面板2103TF5422-0XM0Siemens交流接觸器8113*95+1*50YJV22-0.6/1KV交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鎧裝電力電纜2*70m

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮滑模抖振和擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)挠来磐诫姍C(jī)改進(jìn)滑�？刂芠J]. 趙峰,羅雯,高鋒陽(yáng),余佳樂(lè).  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(06)
[2]感應(yīng)電動(dòng)機(jī)無(wú)速度傳感器矢量控制系統(tǒng)極低速性能研究[J]. 呂英俊,黃旭,蘇濤,李麗.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(04)
[3]直線(xiàn)感應(yīng)電機(jī)離線(xiàn)參數(shù)辨識(shí)及關(guān)鍵辨識(shí)參量研究[J]. 呂剛,楊琛.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2020(02)
[4]改進(jìn)的SVPWM異步電機(jī)矢量控制[J]. 付光杰,張旭東,石英辰,張夢(mèng)迪,江雨澤.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2020(01)
[5]兩相圓筒型永磁同步直線(xiàn)電機(jī)無(wú)傳感算法[J]. 張春雷,張輝,葉佩青,張魯宏.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(23)
[6]可控勵(lì)磁直線(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)跟蹤與干擾抑制H∞魯棒控制器設(shè)計(jì)[J]. 藍(lán)益鵬,高暢,王靖騰.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2019(09)
[7]永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的滑模自抗擾控制[J]. 侯利民,任一夫,王懷震,李蘊(yùn)倬,李秀菊.  控制工程. 2019(08)
[8]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的無(wú)鐵心永磁同步直線(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J]. 楊陽(yáng),趙吉文,宋俊材,董菲,何中燕,宗開(kāi)放.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[9]線(xiàn)性自抗擾在光伏發(fā)電系統(tǒng)MPPT中的應(yīng)用[J]. 高志強(qiáng),李松,周雪松,馬幼捷,石雪琦.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(15)
[10]基于自抗擾的四旋翼無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)面姿態(tài)控制[J]. 張勇,陳增強(qiáng),張興會(huì),孫青林,孫明瑋.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(02)

博士論文
[1]精密永磁直線(xiàn)同步電機(jī)電流閉環(huán)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王明義.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]進(jìn)給系統(tǒng)用雙邊磁通切換永磁直線(xiàn)電機(jī)研究[D]. 劉強(qiáng).東南大學(xué) 2015
[3]高階滑�？刂评碚摷捌湓谇夫�(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 楊潔.北京理工大學(xué) 2015
[4]現(xiàn)代直線(xiàn)電機(jī)關(guān)鍵控制技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 王利.浙江大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于自抗擾控制器的PMSM模型預(yù)測(cè)直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究[D]. 劉一棟.西安理工大學(xué) 2019
[2]表貼式永磁同步電機(jī)的全速度范圍無(wú)位置傳感器運(yùn)行研究[D]. 崔路.北京交通大學(xué) 2019
[3]可控勵(lì)磁直線(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)滑模變結(jié)構(gòu)控制的研究[D]. 王靖騰.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊PID伺服電機(jī)控制系統(tǒng)仿真研究[D]. 陳詩(shī)慧.南京航空航天大學(xué) 2019
[5]基于模糊-PID的永磁同步直線(xiàn)電機(jī)控制方法研究[D]. 張可明.長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于最優(yōu)數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)的音圈電機(jī)位置伺服控制研究[D]. 陳賽男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[7]開(kāi)關(guān)磁通永磁直線(xiàn)電機(jī)直接推力控制策略的研究[D]. 張言.西安電子科技大學(xué) 2018
[8]永磁同步直線(xiàn)電機(jī)全速域無(wú)位置傳感器控制[D]. 馬婷婷.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[9]城市中運(yùn)量快速公共交通型式選擇及適用性研究[D]. 林文燕.西南交通大學(xué) 2018
[10]自抗擾控制技術(shù)在永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 彭秋銘.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018



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