crh3动车组两种恒速控制策略研究与仿真

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1、第33卷第6期铁道机车车辆Vo1．33No．62013年l2月RAILWAYI()COMOTIVE&CARDec．2013文章编号：1O08—7842(2013)06-0073-05CRH动车组两种恒速控制策略研究与仿真丁菊霞，蒋奎。(1西南交通大学峨眉校区，四川1峨眉614202；2南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要为了研究CRH。型动车组恒速控制器所适合的控制策略，分别分析了PI调节器和双滞环调节器两种恒速控制策略的原理，并将这两种恒速控制器应用于牵引电机矢量控制系统中，通过MATIAB／Simul

2、ink对其进行仿真研究。仿真结果表明，采用双滞环调节恒速控制器可使动车组在牵引、恒速、制动工况问平滑切换，转矩、磁链波动较小，是适合CRH。动车组采用的一种恒速控制策略。关键词CRH。动车组；PI调节器；双滞环调节器；恒速控制策略中图分类号：U266．913文献标志码：Adoi：10．3969／J．issn．10087842．2013．06．18CRH。型动车组是由我国唐山轨道客车有限公司的实际值保持稳定。即通常所说的比例作用是有差调和西门子公司合作生产的高速动车组，其最高运营速度节，是有静差的，加强比例作用只能

3、减少静差，不能消除达350km／h，已广泛应用在我国轨道交通领域。cRH。静差(静差：即静态误差，也称稳态误差)。K。越大，可型动车组网侧变流器采用二电平PWM整流器_1]，电机以加快调节，减少误差，但是过大会使系统的稳定性下侧变流器采用二电平三相逆变器[1]，牵引电机为三相感降，甚至造成系统的不稳定。应电动机，而对电机逆变器的控制采用矢量控制策为了消除静差必须引入积分作用，积分作用可以消略Ⅲ2]，其中的恒速控制器可采用PI(比例积分)调节除静差，以使被控的实际值最后与给定值一致。引进积器_s]、双滞环调节器_7

4、]。分作用的目的也就是为了消除静差，使实际值达到给定本文针对CRH。型动车组恒速控制器，分别对PI值，并保持一致。积分作用消除静差的原理是只要有误调节器和双滞环调节器两种恒速控制策略的原理进行差存在，就对误差进行积分，使输出继续增大或减小，一了对比分析，并把这两种恒速控制器分别应用于电机逆直到误差为零，积分停止，输出不再变化，系统的实际值变器矢量控制系统中，通过MATLAB／Simulink软件保持稳定，实际值等于给定值，达到无差调节的效果。对其进行计算机仿真研究，最后对采用两种恒速控制策但由于实际系统是有惯性的

5、，输出变化后，实际值不会略仿真结果进行了比较分析。马上变化，需等待一段时间才缓慢变化，因此积分的快1CRH。动车组PI调节恒速控制慢必须与实际系统的惯性相匹配，惯性大、积分作用就PI调节器，即比例积分控制器，包括比例调节作用应该弱，积分时间就应该大些，反之亦然。如果积分和积分调节作用。用于CRH。动车组电机逆变器控制作用太强，积分输出变化过快，就会引起积分过头的现系统中的恒速控制器，输入一般为给定速度7d和实际象，产生积分超调和振荡。通常T参数也是由大往小速度的偏差△，输出为电磁转矩。因此，PI调节调，即积分作用

6、由小往大调，观察系统响应以能达到快器的控制算法可表示为速消除误差，达到给定值，又不引起振荡为准。T—KpAv+1．『△d(1)PI控制器参数整定是难点，参数确定的方法有很比例作用的输出与误差的大小成正比，误差越大，多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法，它主要是输出越大，误差越小，输出越小，误差为零，输出为零。依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。由于没有误差时输出为零，因此比例调节不可能完全消这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通除误差，不可能使被控的实际值达到给定值。必须存在过工程实际进

7、行调整和修改。二是工程整定方法，它主一个稳定的误差，以维持一个稳定的输出，才能使系统要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方*中央高校基本科研业务费专项资金资助项目。丁菊霞(1977一)女，河南洛阳人，副教授(收稿日期：201307—03)74铁道机车车辆第33卷法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控从图1中可以看出，CRH。动车组在牵引工况下可制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲分为3个特性区，即在0~v％l19km／h时，动车组采用线法和衰减法。3种方法各有其特点，其共同点都是

8、通准恒转矩、恒磁通控制，牵引力采用与黏着特性曲线相同或相近的变化趋势进行斜线控制，牵引力将随列车速过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整度上升而呈比例关系下降，直至恒功率范围的起始点速定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需度119km／h；在119km／h~<175km／h时，动车组要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用采用恒磁通、恒功率控制，随