城轨车辆直线电机牵引控制系统国产化的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com计算机测量与控制．2006．14(11)ComputerMeasurement＆Control工业控制文章编号：1671—4598(2006)II一1480—03中图分类号：TP31文献标识码：B城轨车辆直线电机牵引控制系统国产化的研究刘敏杰，林攀(广州市地下铁道总公司车辆研发中心，广东广州510380)摘要：针对城市轨道交通车辆直线电机运行的特点，研究探讨了直线牵引电机的控制方法；应用新型32位DSP芯片TMS320F2812及实时多任务操作系统DSP／BIOS实现了具体的牵引控制系统方案；该系统采用独特的补偿控制算法，最大

2、牵引力跟踪和在线参数校正，提高了车辆直线电机运行的稳定性和牵引力；通过仿真分析验证了该控制系统方案的可行性，对以后直线电机车辆实现国产化有一定的参考价值。关键词：直线电机；TMS320F2812；牵引控制系统LocalizationStudyonTractionControlSystemfOrLIM0fMetroVehicleLiuMiniie。LinPan(GuangzhouMetroRollingStockR&DCenter，Guangzhou510380，China)Abstract：Basedonthelinearinductionmotor(LIM)running

3、characteristicofthemetrovehicle，thecontrolmethodofthelinearin—ductionmotorisprobed．TheschemesoftractioncontrolsystemaregivenbyusingTMS320F2812chipandtheDSP／BIOSrealtimemulti—taskoperatingsystem．TheLIMrunsmorestablyandefficientlybyusingaspecialcompensativecontrolalgorithmsandtracingthemostt

4、ractionandrevisingparameteronline；Relativesimulateresultsoftractioncontrolsystemareanalyzed，whichfurtherprovesthefeasibili—tyoftractioncontrolsystem，ithassomereferencevalueforlocalization．Keywords：Linearinductionmotor(LIM)；TMS320F2812；tractioncontrolsystemL和二次侧电阻R变化比较大，要实现对直线牵引电机的有0引言效的矢量控

5、制，必须根据空气问隙变化和感应板材料质量变化近年来，作为非粘着驱动方式的直线电机，在城市轨道交等进行补偿控制。通车辆中的运用越来越受到各国的重视。直线电机可以视为一1．2矢量控制方法台旋转电机沿半径方向切开而展平的感应电机，定子(磁铁和矢量控制的基本原理是将电机的模型方程参考系转换成同线圈)和转子(感应板)分别安装在车辆转向架上和轨道中间步旋转d—q轴，成9O。分割相并以同步速度旋转。磁通量位于的感应轨上，与普通旋转感应式电机的原理一样，只不过其运d轴，一次侧电流矢量可以分解为二次有功电流矢量J和磁通动方式由旋转变为直线运动，但仍构成了感应电动机的作用机电流矢量J。将磁通量

6、和牵引力分离，对磁通电流L单独控能。其机理是固定在转向架的一次线圈通过交流电流，产生移制，直到电流J和J并分别与参考电流Jf和Lfef相等。动磁场(行波磁场)，通过相互作用，使固定在整体道床上的1．3气隙变化补偿控制二次感应板(展开的转子)产生磁场，通过磁力(吸引、排激励电感随空气隙的变化而波动，结果磁通也引起波动。斥)，实现车辆的运行和制动。随着广州地铁4号线我国第一激励电感的波动随励磁电流的波动而决定，因而磁通的波动可条直线电机驱动的城市轨道交通线建设，将会有更多的直线牵由励磁电流变化的补偿来控制。引电机车辆在我国城市轨道交通线运行。本文根据城市轨道交1．4感应板质量变

7、化补偿控制通直线电机的运行特点探讨了其控制方案的实现。感应板质量的变化引起次级电阻等电机性能的变化，通过1直线牵引电机控制策略转差频率的补偿使转矩的波动得到有效的控制。1．1直线牵引电机的等效电路1．5在线参数校正控制快速、准确地对直线牵引电机所发生的变化进行校正对于工业领域广泛应用于交流异步牵引电动机的矢量控制具有城轨车辆非常重要，感应电压：E=joJ~。快速的动态响应和稳态性能，但不能直接应用在城轨车辆的直工1s工线牵引电机。直线牵引电机必须考虑到：(1)因轨道上铺设的蓝感应板结构、材料质量及间隙宽度等的改变引