基于神经网络DTC的电力牵引控制系统的研究.pdf

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1、电气传动2011年第4l卷第11期ELECTRICDRIVE201lV01．41No．11基于神经网络DTC的电力牵引控制系统的研究师路欢，丁瑞华，付虹。(1．许昌学院电气信息工程学院，河南许昌461000；2．长春工业大学电气与电子工程学院，吉林长春130012)摘要：在电力牵引控制系统中，低速区R。的变化带来一系列问题，特别是定子电流和磁链的畸变，会引起转速脉振。从交流传动电力机车运行特性要求出发，对异步牵引电机控制方案进行了探讨和优化设计，采用神经网络直接转矩控制(DTC)的控制策略控制电力牵引机车，对启动及负载突变时电机的性能进行分析，验证了此方法可

2、以有效改善异步电动机的动态性能，对低速区转矩脉动起到了很好的抑制作用。仿真结果证明了神经网络DTC控制策略的可行性。关键词：直接转矩控制；神经网络；Matlab；异步牵引电机中图分类号：TP273文献标识码：AStudyontheElectricityDrawsControlSystemBasedonNeuralNetworkDTCSHILu—huan，DINGRui—hua。FUHong0(1．CollegeofElectricandInformationEngineering，XuchangUniversity，Xuchang461000，Henan，C

3、hina；2．CollegeofElectronicsandElectricalEngineering，ChangchunUniversityofTechnology，Changchun130012，Jilin，China)Abstract：Intheelectricitydrawscontrolsystem，thechangeoflow—velocityareaofRwillbringaboutaseriesofproblem，especiallythestatorcurrentandflux，willcausethedistortionofthespee

4、dpulsevibration．Thetestdiscussedcontrolschemeandoptimizationdesignsofasynchronousdrawmotorsfromexchangetrans—missionelectriclocomotiveoperationcharacteristicdemand．Itadoptscontrolstrategyofneuralnetworkdirecttorquecontrol(DTC)tocontrolelectricitydrawthelocomotive，toanalyzethereacti

5、ngofstartingandsuddenchangeofload，verifyingthismethodmayeffectivelyimprovethedynamicperformanceoftheasynchronousmotor，gotuptheverygoodinhibitoryactiontothelowspeedareatorquepulsation．ThesimulationresultsprovetheneuralnetworkDTCcontrolstrategyfeasibility．Keywords：directtorquecontrol

6、；neuralnetwork；Matlab；asynchronousdrawmotor和磁链脉动，改善了调速系统的低速性能，以期弥1引言补传统DTC控制中存在的一些问题。轨道交通一直是我国交通运输业的主体，而2神经网络DTC控制电力牵引已经成为轨道交通牵引动力的发展方向。随着电力机车技术的发展，机车控制系统性电力牵引机车控制系统中，主要是对牵引电能的好坏越来越受到广泛关注，而异步牵引电机机的磁链和转矩进行控制，而DTC是相对比较的调速控制起着越来越重要的作用口]。而传统有效的方法。DTC控制系统包括3个基本组成：DTC技术采用的bang—bang容差形式控制

7、模式转矩和磁链控制环节，优化开关矢量表和电动机是制约其性能发展的瓶颈所在ll2]。本文采用前向模型部分。电动机模型利用定子相电流和直流母神经网络来设计一个控制器，其特点是继承了直线电压计算出转矩、定子磁链和轴上输出转矩。接转矩控制方法的优点，同时降低了稳态时转矩磁滞环节将得到的转矩和磁链与参考值分别作比基金项目：河南省自然科学研究资助项目(200913470004)作者简介：师路欢(1984一)，女，硕士，助教，Email：shiluhuan@126．con'／12师路欢，等：基于神经网络DTC的电力牵引控制系统的研究电气传动2011年第41卷第11期较产生

8、控制信号，联合磁链轨迹所在空间位置便隐节点层函数为有