电动轮自卸车交流传动系统的设计研究

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1、国内图书分类号：U469．4国际图书分类号：629西南交通大学硕士研究生学位论文密级：公开年姓级2Ql1申请学位级别全旦剑工程亟±专业奎堑王猩．指导老师．塑这查教援二。一四年五月ClassifiedIndex：U469．4U．D．C：629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisDesignAndResearchOfTheACTransmissionSystemOfTheElectricWheelsAutonomousDumpTruckGrade：2011Candidate：WeiHaipingAcademic

2、DegreeAppliedfor：MasterOfEngineerSpeciality：VehicleEngineeringSupervisor：Pro．HuHanchunMay．2014西南交通大学学位论文版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。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保!捌，使用本授权书。

3、(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：魏涵耳日期：2Df牛．弓．2I指导老师签名：一=乡风日期：>。IQ．5t夕＼西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)对电动轮自卸车交流传动控制系统进行了总体方案设计，并对整车牵引制动特性进行了设计计算。(2)对异步电机各种调速方法进行对比分析后，选定矢量控制作为电动轮自卸车交流传动系统的控制策略，再对分析研究了异步电机的数学模型和坐标变换技术，设计了一种基于电压模型与电流模型合成的切换模型的磁链观测器，同时深入研究SVPWM的原理和相关算法，最后建立起基于SVPWM

4、的有速度传感器直接矢量控制系统，并对其相关硬件及软件实现流程进行了总体设计。(3)设计了一种基于模糊自适应整定PID控制的无刷励磁同步发电机的励磁控制系统，并建立了模糊自适应整定PID仿真模型，验证了该控制方法的正确性。(4)对电动轮自卸车交直交电传动系统进行Matlab／Simulink建模并仿真分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责

5、任将由本人承担。学位论文作者签名：魏．淘寻日期：201午,5．21西南交通大硕士研究生学位论文第l页摘要电动轮自卸车是在露天矿山或大型土建工地做短距离运输的非公路用汽车，其载重量和功率都非常大，而且具有底盘结构简单、操作轻便灵活、可靠性高、运行经济性好等优点，在大型露天矿山开采运输中得到广泛的应用。要实现大吨位高效率运输，需采用电传动牵引方式来驱动，这就要求牵引传动系统需具有良好的牵引、制动及励磁控制特性。电动轮自卸车的电传动系统由蓄电池供电给起动电机组来起动柴油机，柴油机起动运转后带动同步牵引发电机发电，经过变流装置，转换成适合牵引电机各种运行工况的电制式。

6、本文首先介绍了电动轮自卸车在国内外的现状及其发展趋势，介绍了电动轮自卸车总体结构，对交流传动及其控制系统进行了总体设计，并对电阻制动斩波控制环节、整车牵引特性的控制进行了设计，对相关的电气牵引和制动特性进行了设计。深入研究了交流调速的原理，在对各种类型的交流调速进行综合比较后，确定采用矢量控制策略，对其控制原理和数学模型、坐标变换等相关技术做了研究分析，最终采用了基于SVPl]

7、『lVl的有速度传感器直接矢量控制技术，设计出了基于电流与电压模型合成的磁链观测器，并对SVPVI『~I控制策略的调制模式及实施算法进行了分析研究，选用了基于TI公司的TMS320F2

8、812型DSP作为处理器，对其相关电路及软件变成流程进行了设计。对同步无刷励磁发电机的励磁控制系统进行了研究设计，设计出了基于传统PID与模糊控制相结合的模糊自适应整定PID控制器，并进行了仿真建模，对比传统PID的仿真结果，证明模糊自适应整定PID控制方法用于励磁控制系统效果良好。最后建立起电动轮自卸车交直交主电路的矢量控制系统的Matlab／Simulink模型，进行了仿真实验，结果表明该矢量控制系统具有良好转矩、转速动态特性，能使电动轮自卸车矢量控制系统适应矿区恶劣崎岖路况引起的电机负载转矩、转速的突变，达到了预期的设计要求。关键词：电动轮自卸车；交流传

9、动系统；矢量控制；空间矢量脉宽调制；励