基于SMO的矿用电机车调速系统设计.pdf

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1、分类号：单位代码：安反这工犬學圃论文题目：基于的矿用电机车调速系统设计作者姓名喻晓军专业名称控制科学与工程导师姓名凌六一副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：密级：公开学科分类号：安徽理工大学硕士学位论文基于的矿用蓄电池电机车调速系统研究作者姓名：喻晓军专业名称：控制科学与工程研宄方向：交流调速导师姓名：凌六一副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：氣论文答辩日期：年月於曰安徽理工大学研究生处年必月日ADissertationinControlScienceandEngineeringRese

2、archofMiningAccumulatorLocomotiveSpeedControlSystemBasedonSMOCandidate:YuXiaojunSupervisor:LingLiuyiSchoolofElectricalandInformationEngineeringAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINA独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作

3、及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均巳在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：輪戎年日期：年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅

4、和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字曰期年月曰导师签名：—签字曰期年月曰摘要摘要矿用蓄电池机车作为煤矿现场主要的运输设备，在煤矿生产中发挥着至关重要的作用。直流电机作为传统矿用电机车的主要牵引设备，其性能的好坏直接影响着电机车的运行效率。随着变频调速技术和电力电子的发展，交流调速系统与直流调速系统相比，具有高效率、动态性能好和维护方便等特点。因此，交流调

5、速系统已幵始慢慢取代传统的直流调速系统。幵关磁阻电机调速系统作为一种新型交流调速系统，具有结构简单、控制灵活、故障率低和运行效率高等特点，适合作为矿用电机车的牵引动力。本文通过研究幵关磁阻电机的工作方式和数学模型，针对开关磁阻电机低速运行过程中出现转矩脉动大的问题，提出了一种基于直接转矩控制的新型开关磁阻电机调速系统。通过软件对控制系统进行了建模和仿真，仿真结果表明，基于直接转矩控制的开关磁阻电机调速系统转矩脉动小、转速响应快。转子位置传感器在开关磁阻电机调速系统中发挥着重要的作用，但位置传感器的高故障率已成

6、为限制开关磁阻电机发展的重要因素。本文基于滑模变结构控制技术，提出了一种开关磁阻电机无位置传感器调速方法，该方法通过建立开关磁阻电机的非线性电感模型，并釆用滑模观测器（对开关磁阻电机转子位置角进行估算，实现了开关磁阻电机无位置传感器调速系统。系统仿真结果表明，转子位置角估算精度高，且具有较强的鲁棒性和自适应性。最后，本文完成了基于内核的高性能处理芯片的矿用电机车调速系统的软硬件设计。现场样机实验的结果表明：基于滑膜观测器的矿用电机车直接转矩控制系统，有效的降低了调速系统的故障率，提高了矿用电机车调速系统的运行

7、效率，可以很好的适应煤矿井下的复杂的工作环境。图表参关键词：直接转矩控制；开关磁阻电机；滑膜观测器；蓄电池电机车；无位置传感器分类号：AbstractAbstractThebatterylocomotiveusedincoalmineasthemaintransportationequipmentplaysacrucialroleincoalmineproduction.Asthemaintraditionalminingelectriclocomotivetractiondevice,theperforma

8、nceofDCmotordirectlyaffectstheeficiencyofelectriclocomotive.Withthedevelopmentofvariable-frequencyspeedregulationtechnologyandpowerelectronics,comparedwiththeDCspeedcontrolsystem,ACspeedcontrolsystemha