基于srm的矿用蓄电池机车智能调速系统研究

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1、万方数据中幽分类号：学科分类号：论文编号：密级：公珏安徽理工大学硕士学位论文基于SRM的矿用蓄电池机车智能调速系统研究作者姓名：龚大堡专业名称：电力电子与电力传动研究方向：智能控制导师姓名：黄友邈麴攫导师单位：塞邀理工太堂答辩委员会主席：昱鳇论文答辩日期：2014年5月31日安徽理工大学研究生处2014年月日万方数据ADissertationin：powerelectronicsanddrivesStudyofminebatterylocomotiveintelligentspeedcontrolsystembasedonSRMCandidate：GongDaweiSupervis

2、or：HuangYouruiSchoolofElectricalandInformationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo．168，ShungengRoad，Huainan，232001，P．R．CHINA万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塞徼堡三太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明

3、确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：盈臣年』月幺日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塞邀堡三太堂有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于塞微翌至太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)粒敝储擀：墨彬特嘲：烨石月尹日别醛名一签字日期：朋妒年多月9日万方数据摘要捅要当前，矿用蓄电池电机车大多采用直流电机拖动，由于换向器和

4、电刷的使用造成直流电机的机械磨损和电火花的产生，使得直流电机故障多、可靠性低、寿命短以及维护工作量大；此外传统的串电阻调速方式导致大量电能白白浪费在调速电阻上从而使得车辆的整体效率下降。开关磁阻电机(SRM)是近几十年发展起来的一种新型电机，该种电机结构简单、坚固、工作可靠、控制灵活、调速性能良好；此外该电机既具有交流变频调速系统的坚固耐用又具有直流调速系统可控性好等优点。将开关磁阻电机应用于矿用蓄电池电机车相信有着较好的前景。本文主要分析了现有的煤矿用蓄电池电机车的应用现状，针对当前矿用蓄电池电机车的不足，提出了一种基于SRM的新型矿用蓄电池电机车智能调速系统设计方案，包括设计出

5、基于直接转矩控制方式的SRM智能调速系统；探索了基于小脑模型神经网络(CMAC)的SRM无位置传感器转子位置检测方案；设计了系统硬件电路以并给出了相关器件的选型依据。本文主要探讨了两个方面的问题：第一；针对SRM在传统控制策略下转矩脉动大的问题，结合直接转矩控制原理设计出基于直接转矩控制系统的SRM智能调速系统，分析了SRM定子磁链的调节过程；定义了功率器件的开关状态；重点研究了定子磁链和空间电压矢量在口∥坐标系的归一化表示；转速采用PID闭环调节。通过在MATLAB环境下对本系统进行仿真验证，对系统的各种状态响应做了分析、对比和研究。第二：针对传统的SRM转子位置检测系统在煤矿井

6、下的工作环境中容易损坏而导致电机车需要经常维修的问题，结合CMAC理论给出了基于CMAC的SRM无位置传感器转子位置检测系统方案，重点阐述了SRM转子位置检测系统的CMAC模型的构造，并利用CMAC拟合SRM的电磁关系。通过在MATLAB环境中实验对比各种速度给定下本方案的误差并做了相应分析。通过实验验证表明：基于直接转矩控制方式的SRM系统在给定转速突增、突减，给定转矩突增、突减等情况下系统响应速度快，在转矩脉动抑制效果上大大优越于传统控制方式。从系统总体性能来看本文设计的基于SRM的新型矿用蓄电池电机车智能调速系统有着较快的动态响应速度和较强的鲁棒性。图[62]表[3]参【62

7、]关键词：开关磁阻电机；蓄电池电机车；无位置传感器；直接转矩控制分类号：TP341；万方数据安徽理．1j大学硕士学位论文万方数据AbstractCurrently，mostmine-usedbatterylocomotiveuseDCmotordrive．DuetotheuseofthecommutatorandbrushcausedmechanicalwearandsparkgenerationofDCmotor,makingtheDCmotorfailureinc