矿用电机车开关磁阻电机调速系统控制策略研究

《矿用电机车开关磁阻电机调速系统控制策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、密级：公开中图分类号：TM352硕士学位论文矿用电机车开关磁阻电机调速系统控制策略研究学位类型：专业型学位学科(专业学位类别)：控制工程领域工程硕士作者姓名：周艳红导师姓名及职称：张小平教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年6月1日矿用电机车开关磁阻电机调速系统控制策略研究学位类型：专业型学位学科（专业学位类别）：控制工程领域工程硕士作者姓名：周艳红作者学号：13020401007导师姓名及职称：张小平教授实践导师姓名及职称：学院名称：信息与电气工程学院论文提交日期：2015年6月1日学位授予单位：湖南科技大

2、学ResearchonControlStrategyofMineElectricLocomotiveSwitchedReluctanceMotorsDriveSystemTypeofDegreeMasterofEngineeringDisciplineMasterControlEngineeringCandidateZhouYanhongStudentNumber13020401007SupervisorandProfessionalTitleZhangXiaopingProfessorPracticeMentorandProfessionalT

3、itleSchoolSchoolofInformationandElectricalEngineeringDateJune.1,2015UniversityHunanUniversityofScienceandTechnology学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版

4、权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要矿用电机车是矿山运输的重要工具，矿山运输工作环境恶劣，要求牵引电机起动力矩大、过载能力强、能频繁起制动及安全可靠等。早期矿用电机车主要采用直流传动，因其具有良好的调速特性，但直流传动存在直流电机结构

5、复杂、维护困难、效率低等不足；交流电动机虽没有上述缺点，但因调速困难而未能在矿用电机车电传动系统中得到推广应用，直到目前随着电力电子技术的发展及矢量控制等高性能交流调速控制策略的提出，使得交流调速的性能已达到或超过了直流调速，才实现了由直流调速向交流调速的过渡，目前矿用电机车已大多采用基于交流异步电机的变频调速控制系统。然而对于矿用电机车的应用工况来说，交流异步电机虽然克服了直流电机存在的上述缺点，但也存在起动电流大、过载能力低及功率因素不高等不足，故仍然不够理想。开关磁阻电机（SRM）由于具有结构简单坚固、成本低、起动转矩大、起动电流小和可靠性

6、高等系列优点而适合应用于矿用电机车的电传动系统中。论文就开关磁阻电机应用于矿用电机车的相关控制方法展开研究。论文首先简要介绍了矿用电机车的研究现状及存在的问题，阐述了开关磁阻电机的基本特点及发展现状，提出采用开关磁阻电机应用于矿用电机车电传动系统中，介绍了论文的基本结构和主要内容。接着介绍了SRM的基本结构、电路方程、数学模型及SRM调速系统的基本组成，阐述了SRM传统控制方法的基本原理并进行了对比分析，针对SRM存在转矩脉动大的问题分析了原因，并结合矿用电机车的工况特点，在矿用电机车SRM调速系统中提出采用基于自适应模糊PI控制的直接转矩控制策

7、略。针对上述基于自适应模糊PI控制的直接转矩控制控制策略的具体设计方法进行研究，即以转速控制作为控制外环，采用自适应模糊PI控制策略，而以转矩控制作为控制内环，采用直接转矩控制策略，分别就控制内环和外环的具体设计方法进行了理论分析和设计研究。构建仿真模型，对上述控制策略的控制效果进行仿真验证，同时与传统控制方法进行对比仿真分析，仿真结果证明了该控制策略的有效性和可行性。以某型号开关磁阻电机为实验对象，以TMS320F2812为系统控制器设计了相应的SRM调速控制系统实验装置。通过该实验装置对上述理论研究作进一步的实验验证，并对相应的控制算法进行修

8、正与完善，为实现开关磁阻电机在矿用电机车电传动系统中的工程应用提供参考。关键词：矿用电机车；开关磁阻电机；自适应模糊PI；直接转矩控制；