逆变器并联列车辅助供电系统半实物仿真研究

针对基于下垂控制的三相逆变器并联列车辅助供电系统,改进了其下垂策略,并构建了基于dSPACE实时仿真器的三相逆变器并联列车辅助供电系统半实物仿真平台,在该平台上进行了三相辅助逆变器并联控制器在变负载工况下的半实物仿真实验.结果表明,构建的基于dSPACE的逆变器并联列车辅助供电系统半实物仿真平台是可行的,同时,也验证了改进下垂策略的可行性和有效性.     

牵引电机负载模拟系统的转矩控制方法

基于轨道车辆牵引传动机构的物理模型,对牵引电机的负载转矩进行数学建模;针对阻尼负载转矩和惯性负载转矩2个部分分别提出直流负载电机电磁转矩的控制方法;按照加速时间不变原则,提出牵引电机牵引性能曲线按照负载模拟平台的功率进行等效缩放的方法;结合CRH2A型动车组的实车参数对上述方法进行仿真验证;在3.5 kW负载模拟平台上完成阻尼负载转矩实验,仿真和实验结果均证明所提出的转矩控制方法合理有效,能够准确模拟实车牵引电机负载.     

节能型交流变频调速实验系统及节能效果分析

提出一种交流电动机作为模拟负载的变频调速实验系统及一种新型频差控制方法 ,对系统的运行原理及节能效果进行了分析 ,实验结果表明该系统的可行性及明显的节能效果     

节能型交流变频调速实验系统及节能效果分析

提出一种交流电动机作为模拟负载的变频调速实验系统及一种新型频差控制方法,对系统的运行原理及节能效果进行了分析,实验结果表明该系统的可行性及明显的节能效果.     

货运列车自适应模型平滑切换及节能优化研究

为了使货运列车运行过程切近实际,提出了一种基于加速度自适应的货运列车质点模型平滑切换方法。首先,建立列车的单质点和多质点模型,基于扰动加速度偏差变化率进行列车多模型的自适应切换研究。然后,为了降低大功率机车牵引电机的工作能耗,引入货运列车牵引控制的多目标和约束条件,建立了多目标优化模型,并提出一种新型的多目标飞蛾扑火(MOMFO)算法用于优化货运列车运行过程。最后,采用HXD1型电力机车牵引50节C80货车作为研究对象,通过仿真验证了所提方法对货运列车牵引电机节能及运行过程优化具有重要意义。     

地铁牵引控制系统的Simulink建模研究

接近实际工况的地铁牵引控制系统的仿真建模,有助于地铁微机测控保护装置性能的完善以及装置开发效率的提高。研究阐述地铁牵引控制系统仿真建模所存在的不足之处,分析并提出了列车运行的速度曲线及牵引电机的负载转矩曲线的精确建模方法。参照某型号地铁列车的实际参数,基于牵引电机的矢量控制原理,搭建地铁牵引控制系统的Simulink仿真模型,模拟列车运行时牵引控制系统的工作情况。仿真试验结果表明该建模方案的可行性和正确性,为进一步的实时仿真研究奠定了基础。     

无线供电高铁列车非对称耦合机构

基于高铁列车动态负载的动态耦合基础问题,提出一种发射端为单矩形线圈,接收端为多方形线圈级联的非对称耦合机构。首先通过互感原理得到系统传输特性方程,分析不同耦合程度下的电能传输可行性。同时,建立电磁场路耦合仿真模型,获得高铁系统实际工况下的空间磁场分布特性。为克服高铁列车运行过程中的振动影响,提高系统的能量传输稳定性和传输效率,提出集磁环结构对耦合机构进行优化,通过仿真分析并且搭建实验平台进行实验验证。结果表明集磁环结构能够有效收聚磁场,且系统在5cm传输距离下获得91.4%的传输效率。在接收线圈动态移动过程中,集磁环结构能够有效提高高铁列车的无线供电稳定性和工作效率,证明了高铁列车无线供电的可行性。     

基于逆变器的异步电机特性模拟及控制技术研究

基于逆变器的异步电机及负载模拟系统可取代实际电机和负载实验平台,在便于变频驱动系统实验的同时,可为控制优化提供指导。该系统的电机负载模型的拟合控制是关键技术之一,针对异步电机及其负载的模拟,提出一种基于虚拟转子磁链定向的电流闭环矢量控制策略。该策略可适应端口输入电压的任意变化,并保证模型电流跟踪的快速性和准确性,满足电机模拟器的稳态和瞬态电压电流外特性关系要求。对电机的空载启动、突加负载和电源三相不平衡3种典型工况进行了仿真,结果验证了所提方案的正确性和可行性。     

列车车载复合电源的能量管理策略研究

为保证电网断电情况下列车正常运行,研究了一种同时具有高比功率和高比能量的复合电源系统,并提出了一种混合动力列车能量管理功率流分配策略。在Matlab/Simulink下,对列车运行中复合电源系统的各种功率需求进行了仿真。仿真结果表明,在功率流分配策略的控制下,蓄电池和超级电容器充分发挥各自优点,复合电源系统能够满足负载的各种功率需求;同时,复合电源系统能够充分吸收回馈能量,提高能量利用率;整个仿真过程中,蓄电池SOC维持在合理范围,避免了深度放电。     

负载换流逆变器驱动同步电机能量回馈的研究

提出了一种基于锁相环的调节整流角与调节励磁相结合的控制方法,实现了负载换流逆变器驱动同步电机的回馈制动运行。首先分析了负载换流逆变器驱动同步电机回馈制动的运行状态,说明了逆变角调节在控制回馈制动时产生的问题,提出通过整流角和励磁电流控制实现回馈制动的方法。最后对提出的方法进行了仿真和实验验证,结果证明该方法具有可行性。     

数控SPWM逆变电源的设计及实现

采用频域分析方法设计了电压电流双环控制25 Hz逆变控制参数,提出了基于阻性负载下的死区补偿方法。给出了仿真和实验波形,运行结果验证了设计参数和死区补偿方法的可行性。     

阻塞斩波三相交交变频电源的FPGA控制实现

变频技术是重要的节能技术,所以针对低频或转速不恒定的节能设备,提出了基于FPGA数字控制的三相交交直接变频电源技术。用VHDL语言对主控芯片FPGA编写程序,其输出的高频SPWM信号经驱动电路后作为电源和负载间开关MOSFET的控制信号。MOSFET周期性地部分阻塞电源不能达到负载来改变输出电压的频率,同时在放行的时区斩波来改变输出电压的幅值。基于Matlab仿真平台,对系统进行了建模和仿真,仿真结果验证了该技术的正确性。最后给出了频率为7.14 Hz和2.63 Hz的实验波形,实验结果证明了该技术的可行性。     

基于ModBus协议的负载模拟系统设计

为了对实际的外部设备进行有效的控制,设计了一种基于 ModBus 协议的负载物理模拟平台控制系统。上位机采用C++ Builder XE2进行主站的通信程序设计,下位机采用西门子 S7-200 SMART,使用 ModBus RTU 协议库设计通信程序,将计算机与 PLC 连接起来,组成高性价比的负载物理模拟平台自动控制系统。通过上位机的数据的发送和接收实验,验证了设计的负载物理模拟平台控制系统的有效性和可行性。     

预测控制方法在列车速度控制中的应用

随着我国铁路建设的高速发展，列车运行速度不断提高，行车密度不断加大，原有的列车速度控制方法难以满足安全行车要求。本文研究了列车速度的预测控制方法。设计了列车预测控制策略，对列车运行速度进行实时预测及优化。针对列车速度的预测控制策略设计了系统仿真程序并进行了系统仿真，结果表明，采用预测控制可以根据以后的输入对列车速度和控制策略进行有计划的调整，提高了列车速度的控制效果和控制效率，利用在线估计预测模型，采用在线滚动优化和反馈校正策略，减少了由于模型不准确带来的误差。     

五相六线制矩阵变换器的研究

为了解决五相负载不平衡导致的输出电流不对称问题，该文提出了五相六线制矩阵变换器，采用空间矢量调制策略在一定程度上可以实现对负载不平衡或断相等问题的控制。基于Matlab／Simulink仿真平台，对五相六线制矩阵变换器进行仿真，通过仿真结果验证理论的正确性和可行性。     

智能电网APF-SVG谐波补偿控制策略

本文基于电能质量复合控制思想,针对智能配电网中谐波电流、负载不平衡、功率因数较低问题,提出一种谐波、负序及无功电流复合补偿策略,并给出关键参数设计方法。相关APF-STATCOM仿真、实验验证及产品现场运行实测结果验证了复合控制思想及补偿策略正确性及可行性。     

标量控制的感应电机高效节能运行的实现

从感应电机高效节能运行出发,依据三相感应电机的等效电路推导出电机高效率运行的供电条件,揭示了电机高效率运行时电机输出的转速和负载转矩与输入的电源电压和频率之间存在的确定关系.在此基础上,提出实现电机高效节能运行的标量控制方案,并通过与恒压频比控制方式运行效率的比较及控制系统转速调节和转矩变化过渡过程的仿真实例,验证了电机高效节能控制运行方案的可行性.     

基于无差拍控制和重复控制的能馈型交流电子负载研究

如何开发能准确模拟期望的负载特性并将能量单位功率因数回馈电网的交流电子负载,是电子负载作为电源测试装置的关键问题。为此,提出了基于无差拍控制和重复控制的复合控制策略。带补偿的无差拍控制能够提高控制器的快速性,重复控制能够实现较好的系统稳态性能。并基于MATLAB对所设计的复合控制方法进行了仿真验证。试验结果表明,策略动态响应快、稳态误差小,能有效实现模拟负载和并网的功能。     

基于下垂控制的双模式逆变器一体化控制策略

微电网具备并网与孤岛2种运行模式,2种模式存在较大区别,传统设计在运行模式切换时,需要进行控制策略转换。切换过程易产生较大的电压电流冲击,且在三相并网系统中尤其突出,严重影响了系统稳定运行。为简化运行策略,保证系统有效控制,深入研究了基于下垂控制的双模式逆变器一体化控制策略。为解决孤岛运行时并联逆变器无法精确分担负载无功功率的问题,提出了基于电压幅值变化率的下垂控制方法,该方法在并网和孤岛模式及模式切换状态下均可实现系统有功和无功功率的有效控制。仿真和实验验证了方法的可行性。     

基于MPPT的小型风光互补系统控制策略的研究

为了确保小型风光互补发电系统的可靠性运行,提高能源利用率,提出了包含最大功率跟踪控制,负载跟踪控制和蓄电池充放电控制的功率协调控制策略,并在MATLAB/Simulink环境下搭建整个系统的仿真模型,验证了控制策略的可行性。