一种新型矿用电机车驱动与控制系统的研究

本文基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A研究一种新型的矿用电机车交流变频调速驱动与控制系统,给出了系统的硬件和软件实现方案及电路结构,采用改进型转差频率控制策略,实现了矿用电机车速度和电流的双PI调节器闭环控制。实验表明,该控制驱动系统提高了电机车运行的可靠性和牵引性能,能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求。     

矿用电机车矢量控制系统的研究设计

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性,以代替传统的矿用电机车直流调阻调速和直流斩波调速,实现节能降耗,提高牵引性能。基于16位单片机dsPIC30F6010A,研制设计了一种反馈解耦型电压矢量矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,改善了电机车低速性能,实现了电流的快速调节和无静差控制。试验结果证明了这种控制策略的有效性。     

矿用电机车最大转矩交流牵引驱动系统

针对架线式矿用电机车负载变化频繁、供电波动较大、工作环境恶劣等具体工程实际问题,提出了具有最大转矩输出能力的改进型转差频率控制方法及重载转矩补偿和母线电压补偿措施,研制了DC550V/ 300kW实验样机.仿真和实验表明,驱动系统在启动和拖动过程均具有较大的转矩输出能力和良好的动态响应特性,提高了牵引性能和系统的可靠性.     

基于最大转矩输出的改进型转差频率控制技术

在分析和比较现有交流牵引驱动系统的控制方法的基础上,针对窄轨电机车的实际工程需求,提出了具有最大转矩输出能力的改进型转筹频率控制方法.该方法克服了传统转差频率法PI参数难以确定、电流-转差率曲线难以数字化实现、输出转矩低于最大值等缺点,同时可对重载转矩及直流母线电压进行补偿;仿真和实验表明,新型驱动系统在肩动和拖动过程中均具有较大的转矩输出能力和良好的动态响应特性,提高了牵引性能和系统可靠性,具有良好的工程实用性.     

基于ARM的SVPWM蓄电池电机车变频调速控制系统设计

矿用电机车变频调速技术的研究现在已趋于成熟,但是以往都是以DSP为控制核心的SPWM设计,SPWM着眼于生成三相对称正弦电压源,而SVPWM是把PWM逆变器与电机看成一个执行机构,着眼于如何产生使电机获得恒定的圆形磁链轨迹,并且电机绕组电流波形的谐波成分更小,使得电机转矩脉动降低,旋转磁场更逼近于圆形,更易于数字化控制。具有DSP强大运算功能的32位ARM作为微控制器同时弥补了单DSP在控制方面的不足,节约成本并降低了系统的复杂性,在低成本的变频调速系统中有着广阔的发展前景。同时也对电机车变频调速系统的硬件和软件控制策略进行了设计,使得整个系统具有良好的调速性。     

交流传动互馈试验台改进型转差频率控制系统

基于交流传动互馈试验台,研究和实现了改进的转差频率控制策略.在该控制系统中,同时分别控制联轴驱动的交流电机和作为负载的交流电机,应用PI调节器实现了对互馈试验台速度和电流的双闭环控制,采用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制算法.在互馈试验台上完成了功率100kW的系统试验,试验结果证明了这种控制策略的有效性.     

速度推算转差频率矢量控制

本文提出一种带有速度推算算法的转差频率矢量控制。这一新的控制方案用速度推算算法取代常规转差频率矢量控制系统中的速度传感器,具有适用性广的优点。速度推算算法为转矩电流的指令值与定子电流转矩分量之差的积分,是根据一种新的感应电动机模型得到的。实现起来非常容易,本文对所提出的控制方案,在各种运行条件下进行了系统试验,实验结果表明,系统具有较好的动、静态性能。     

基于dsPIC的转差频率矢量控制在电梯控制中的应用

介绍了一款结合单片机控制特点和数字信号处理器（DSP）高速运算优点的新型芯片——dsPIC30F6010。阐述了异步电动机转差频率矢量控制策略，给出了dsPIC30F6010在电梯变频调速系统中的应用实例，并对系统进行了仿真。     

基于人工神经网络的异步电机SVPWM转差频率矢量控制仿真实现

详述了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的原理,论述了利用人工神经网络(ANN)实现SVPWM的可能性及其方法;基于MATLAB构建了2个神经网络子模块,将其封装到Simu-link仿真环境中,并构建了控制上易于实现的异步电动机转差频率矢量控制系统。仿真证明,基于ANN的SVPWM技术更有利于在电机的定子侧形成接近于圆形的旋转磁场,从而更有利于减小输出转矩的脉动和抑制电机输入电流的高次谐波。     

全数字化的异步电机矢量控制系统

建立了按转子磁场定向的异步电机数学模型,基于转差频率矢量控制的原理,以电机控制专用数字信号处理器TMS320F240为核心,开发了一套全数字化异步电机矢量控制系统,采用空间矢量脉宽调制方法以提高直流电压的利用率。试验结果表明,该控制系统具有良好的动、静态性能。     

转速闭环、转差频率控制系统在工矿电机车上的应用

介绍了由转速闭环、转差频率控制牵引逆变器组成的交流传动系统在矿用电机车上的应用,本系统采用了高性能的数字信号处理器TMS320F240控制异步牵引电机,PWM脉冲波的生成基于空间电压矢量(SVPWM)脉宽调制.使电机车实现了恒力矩起动,恒功率运行的牵引特性.     

直流架线式矿用电机车变频调速控制系统的设计

矿山特殊的环境对电机车牵引系统有带载能力强、起动力矩大、稳定性好等要求.根据矿山的实际情况,设计了一种基于无速度传感器和矢量控制算法的交流矿用电机车变频调速系统,试验验证该系统能满足矿山牵引的需要,具有良好的鲁棒性.     

一种改进的机车真空断路器控制系统

在真空断路器的动作过程中,如何既提高规定的行程下永磁机构铁心的速度,又降低碰撞能量一直是一个难以解决的问题。笔者在分析永磁机构动态过程的基础上,提出了一种模糊PID控制器的设计方法,并将之应用于真空断路器的控制系统中,既保证了断路器动作的可靠性,又能改善机械碰撞,提高断路器的电气和机械寿命。     

异步电动机转差频率矢量控制方案研究

首先介绍了异步电动机的动态数学模型和矢量控制基本思想;在Matlab/Simulink的环境下分别建立了基于转子磁场定向及电流滞环调节和基于双闭环控制器及S函数的转差型矢量控制系统的仿真模型.两个模型的仿真结果表明,两个系统均具有较好的动、静态性能,适用于各种要求和容量的调速装置,验证了用S函数进行仿真建模方法的通用性和有效性.     

基于DSP的无速度传感器转差频率控制系统

提出了利用异步电动机电压和定子电流来实时辩识感应电动机速度的模型参考自适应系统。将此系统同传统的电压／频率协调控制的变频器系统结合起来，组成了无速度传感器转差频率控制系统。试验结果表明，此系统具有较好的动、静态性能。     

电动车辆转速闭环转差频率调速控制系统的实现

针对转速开环变压变频(VVVF)调速系统的调速范围有限、精度受负载影响的问题,对电动车辆采用了转速闭环转差频率调速控制方法。结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术,在开环调速的基础之上增加测速环节,并与给定转速相比较,输出转差频率对应的输出值,经过比例积分(PI)控制调节,输出转速,最终控制电机的转速。利用Simulink进行仿真分析,在干扰信号作用下转速迅速调节并最终保持不变,由此可知该闭环控制系统具有较好的抗扰动的性能,进而在实际电动车辆控制器DSP中进行了实现与验证。实验结果表明,转速闭环转差频率调速控制具有较高的转速精度和稳定性,可在干扰信号下实现较为精确的变频调速。     

基于瞬时转差频率控制的定子双绕组异步电机变频交流发电系统

研究了一种基于定子双绕组异步电机(DWIG)的变频交流发电系统,根据功率平衡思想提出了该变频交流发电系统的瞬时转差频率控制策略。该策略省去了复杂的坐标变换和影响动态性能的电流环,综合考虑了输出电压和输出电流二者的变化信息,利用电压矢量去调节发电机的瞬时转差频率,进而改变电磁转矩,保证输出电压稳定。在一台15 kW样机上进行了一系列实验研究,实验结果证明了该变频交流发电系统的可行性和控制策略的有效性。     

带有转子时间常数在线辨识的异步机转差频率矢量控制系统

异步机转子时间常数T_2随温度变化,影响着异步机矢量控制系统的调速性能。如果能在线辨识T_2,就为彻底解决这种影响构成T_2自适应控制系统打下了一个良好的基础。本文实现了带有T_2在线辨识的转差频率矢量控制系统。文中介绍了T_2在线辨识的方法以及矢量控制系统的实现,并给出了实验结果。