轨道交通用感应电机无速度传感器矢量控制的研究

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1、学校代号10532学号S150900722分类号TM341密级公开硕士学位论文轨道交通用感应电机无速度传感器矢量控制的研究学位申请人姓名李鑫培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称黄科元副教授学科专业电气工程研究方向电机与电器论文提交日期2018年4月16日学校代号：10532学号：S150900722密级：公开湖南大学硕士学位论文轨道交通用感应电机无速度传感器矢量控制的研究学位申请人姓名：李鑫导师姓名及职称：黄科元副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年4月16日论文答辩日期：2018年5月

2、20日答辩委员会主席：黄守道教授ResearchonSpeedSensorlessVectorControlofInductionMotorforRailTransitbyLIXinB.E.(LanzhouJiaotongUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUnive

3、rsitySupervisorAssociateProfessorHUANGKeyuanApril,2018硕士学位论文湖南大学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

4、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。本学位论文属于1、保密，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。√（请在以上相应方框内打“”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I轨道交通用感应电机无速度传感器矢量控制的研究摘要经济的快速高效发展必然以能源的高消耗为前提，而电动机作为主要的机械动力设备已广泛应用于各行各业。其中，由于感应电机的制造简单、坚固耐用、易

5、实现大容量、高速旋转等优点致使其应用十分广泛。对于感应电机的控制理论也已由原来的基于稳态条件的VVVF调速控制模型经历转差频率控制转移到控制性能更为优良的矢量控制和直接转矩控制中，其中矢量控制可以实现励磁电流和转矩电流的动态解耦控制，具有较高的控制品质，应用较为广泛。在轨道交通领域，电力机车牵引传动系统是整个轨道交通领域车辆装备系统的关键与核心，且目前已实现了无速度传感器矢量控制下驱动的感应电机作为牵引电动机为电力机车提供动力。在本文中，我们将一般工业用感应电机的无速度传感器矢量控制技术运于轨道交通领域中的主电动机控制装置中，对

6、轨道交通用感应电机控制系统的几项关键技术进行深入研究，包括：论文首先针对基于全阶观测器模型的轨道交通用感应电机在低速发电状态的不稳定运行问题，进行理论研究与仿真分析，并提出一种新的反馈增益矩阵的设计方法，将多变量的设计问题转化为单变量的设计，并针对劳斯-赫尔维茨稳定性判据在系统动态性能设计方面的不足，对原始虚轴进行平移以重新配置转速估计传递函数零极点，这样便可得到使得控制系统性能更好的参数，此举对简化参数的调试工作，提高系统的鲁棒性，具有重要的工程价值。最后从仿真和实验角度验证了本文提出的改进措施的有效性与实用性。同时，针对电力

7、机车在惰性状态的再牵引控制、机车慢速状态的零频率通过、无速度传感器矢量控制下电力机车的再粘着控制以及其他需要注意的问题四个方面的内容进行详细研究。关键词：轨道交通；感应电机；无速度传感器；矢量控制；低速稳定性；II硕士学位论文AbstractTherapidandefficientdevelopmentoftheeconomymustbebasedonthehighconsumptionofenergy.Motor,asthemainmechanicalpowerequipment,hasbeenwidelyappliedina

8、llwalksoflife.Amongthem,inductionmotorsarewidelyappliedbecauseoftheiradvantagessuchassimplemanufacturing,strongdurability,easyreali