基于dsp的城市轨道交通永磁电机牵引系统研究

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1、＇来魚：ｋｆ硕壬学位论文基于ＢＳＰ的城市轨道交通永巧电化牵引系统研究专业名務：电气工涯研究生姓名：王亚导师姓名；趕明本论文获国家重点基础研究发展计划课题巧０１３站０３５６０３）资助ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＰＥＲＭＡＮＥＮＴＭＡＧＮＥＴＴＲＡＣＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＦＯ民ＵＲＢＡＮＲＡＩＬＴＲＡＮＳＩＴＢ乂ＳＥＤＯＮＤＳＰＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇ

2、ｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＷａｎＹａｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏ括ｓｓｏｒＣｈｅｎｇＭｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，，，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方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东南大

3、学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同ｘ作的同志对本。与我研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＾如瓜６＇－研究生签名：ｉ日期；东南大学学位论文使用授权声明、东南大学、中国科学技术信息研究所国家围书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档。，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一）致。除在保密期内的保密论文外，可１公，允许论文被查阅和借阅１＾布（包括＾电子信息形式刊登、（包括Ｕｉ电子信息形式刊登）授权东南大

4、论文的全部内容或中英文摘要等部分内容。论文的公布学研究生院办理。研究生签ｉ■／从仅备、令名：导师游么勘！摘要摘要随着永磁同步电机（ＰＭＳＭ）牵引系统在城市轨道交通车辆中的广泛使用，对永磁同步电机牵引系统的可靠性提出了更高的要求。ＰＭＳＭ列车往往采用《台同时驱动来获得更大动力．单台逆变一台逆变器发生巧障后器只能驱动单台ＰＭＳＭ，当其中，对应的牵弓Ｉ电机将停止工作，从而对整个牵引系统造成影响。因此，研究高可靠性的城市轨道交通永磁电机牵引系统就显得非常必要。本文Ｗ—种具有容错性能的永磁

5、容错牵引模块作为研究对象，主要研巧了永磁容错牵引模块在正常模式下Ｗ及容错模式下控制系统的脉宽调制策略。论文主要研巧内容包括Ｗ下几个方面：１、阐述了本课题的研究背景和意义，对现代有轨列车的发展现状永磁同歩电机牵引系统的发展现状Ｗ及电机矢量控制系统脉宽调制策略的研巧现状进行了介绍；一２介绍了种具有容错性能的永磁容错牵引模块，给出了永磁容错牵引模块正常模式、隔离模式、容错模式下的拓扑结构。提出了模拟固定逆变器固定桥臂巧陪条件下的基于ＤＳＰ的永磁容错牵引模块。分析了永磁同步电机的数学模型Ｗ及

6、矢量控制的基本原理；３介绍了传统空间矢量脉宽调制（ＳａｃｅＶｅｃｔｏｒＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＳＶＰＷＭ）算法的原ｐ一种快速最小占空比跟踪法（ＦａｓｔＭ－理和数字实现过程，提出了ｉｎｉｍｕｍＤｕｔｙｃｙｃｌｅＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎｇＭｅｔｈｏｄ，ＦＭＤＰＴ）。分别对基于ＳＶＰＷＭ算法和基于ＦＭＤＰＴ算法的永磁同步电机矢量控制系统进行了仿真研究。分别对基于ＳＶＰＷＭ算法和基于ＦＭＤＰＴ算法的永磁同步电机矢量控制系统进行了实验研巧。传统ＳＶＰＷＭ算法作为参

7、考，验证了所提ＦＭＤＰＴ算法的正确性；一一４提出了种基于ＤＳＰ的电机矢量控制系统化宽调制策略代码段执行时间测量方法。在同永磁同步电机矢量控制系统下，对ＳＶＰＷＭ算法和ＦＭＤＰＴ算法代码段的执行时间进行了测量，证明了ＦＭＤＰＴ算法的执行效率更高。首次使用ＤＳＰ２８３３５作为控制器实现了五相占空比跟踪法在五相。ＳＰ２８３３５逆变器双Ｈ相永稻同步电机控制系统中的应用使用Ｄ作为控制器，完成了城市轨道永磁电机牵引系统在正常模式、隔离模式和容错模式之间的切换：５基于ＤＳＰ２８３３５搭建了城市轨道

8、交通永破电机牵引系统实验平台，设计了牵引系统的主电路和弱电控制电路一，提出了种永磁同步电机转子位置计算方法。关键词Ｓ城市轨道交通；；牵引系统：永磁同步电机Ｄ化容错控制；最小占空比跟踪；脉宽调制；转子位置计算ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴ＂－ＷｉｉｔｉＫｔｉｔｈｔｈｅｗｉｄｅａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｎａｎｅｎｔｎｍｎｅｔ