基于can总线的城轨车辆牵引控制的应用研究

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1、国内图书分类号：U266．2国际图书分类号：629西南交通大学研究生学位论文年级2Q!!级姓名迕红抖申请学位级别全旦鱼9王猩亟±专业奎牺工程指导老师翅沤查塾拯二零一四年五月十二日ClassifiedIndex：U266．2U．D．C：629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisIIIIHIllUUI111111IIIIIIIlllllllUUUIY2574870THEI之ESEARCHOFURBANRAILVEHICLETRACTIONCONTROLBASEDONCANBUSGrade：2011Candidate：HongkeX

2、uAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：VehicleEngineeringSupervisor：Prof．HanchunHuMay．12，2014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．不保密面使用本授权书。(请在以上方框内

3、打“√”)学位论文作者躲开鸟多聊日期：矽蜂、岁、叫滕引卿小～∞r名泐擗矽师期老日导指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)分析国内外CAN总线技术的应用情况和前景。(2)分析城轨车辆的牵引传动系统，研究了城轨车辆的直接转矩PWM控制技术，并利用Matlab／Simulink软件对其进行仿真。(3)研究基于CAN总线的城轨车辆牵引传动控制通信网络，利用CANoe软件做CAN总线的仿真，研究该网络应用于城轨车辆的可行性。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

4、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，均己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任将由本人承担。学位论文作者签名：许红鞘日期：歹9／节L上、叫西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着中国经济迅速发展，城市化水平提高，大中型城市规模扩大，城市的拥挤变得越来越严重。为了解决城市交通拥堵情况，必须发展公共交通，在公共交通中城市轨道交通是运能最大、速度最快、绿色环保的交通方式，因此，目前国内各大中型城市都在争相启动建设城市轨道交通系统。通过技术引进、消化吸收，我国目前运营的城市轨道交通车辆已全部在国内生产，国产化率在

5、不断提高，然而有些关键技术和系统部件仍需主要从国外引进，尤其是城市轨道交通车辆的牵引控制系统和列车通信网络系统。面临中国城市轨道交通大发展的趋势，国内自己的技术必须有大的突破才能使中国城市轨道交通的发展能不受制于人。因此，本文以“基于CAN总线的城轨车辆牵引控制的研究”为题，对城轨车辆牵引控制和CAN总线通信技术开展研究。本文首先研究了目前国内外牵引控制系统和CAN总线技术在城市轨道交通车辆上的发展现状。分析和比较各种牵引传动形式及其特点，选择当前大力发展的交流传动及其控制技术作为本文的研究重点；分析了列车通信网络的作用、构成及其特点，根据牵引控制对通信的要求，选择了CAN总线作

6、为本文的另一个研究重点。本文结合目前城市轨道车辆的编组情况，分析了交流牵引传动系统的构成、工作原理及其特点，对牵引逆变器和异步牵引电动机的控制策略进行了研究，选择具有较高可行性的直接转矩控制作为重点研究内容。在充分研究直接转矩控制方法的基础上，利用Matlab／Simulink软件包对该控制方法进行建模和仿真分析。仿真结果表明其控制性能能够满足城市轨道交通车辆的要求。结合牵引控制系统的需求，研究设计了基于CAN总线的牵引控制子系统网络的结构，深入分析了CAN总线通信协议、结构层次、总线硬件等关键技术，完成了CAN总线的通信设计，并使用CANoe软件进行CAN总线仿真，仿真分析表明

7、CAN总线应用于牵引控制系统是可行的。关键词：城市轨道车辆交流传动；直接转矩控制；列车通信网络；CAN总线AbstractWiththedevelopmentofChinaeconomy,thelevelofurbanizationandthelargeandmedium-sizedcitiesscaleimproving，thecongestionofcitiesisbecomingmoreandmoreserious．Inordertosolvecitiestrafficja