毕业设计（论文）地铁车辆直线感应电机矢量控制研究

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1、地铁车辆直线感应电机矢量控制研究中南大学CENTRALSOUTHUNIVERSITY本科毕业论文（设计）论文题目地铁车辆直线感应电机矢量控制研究学生姓名柳松学院中南大学继续教育学院专业班级09级电气工程及自动化(湖南铁道职业技术学院)完成时间2011年5月指导老师钟燕科-43-地铁车辆直线感应电机矢量控制研究中南大学毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目：地铁车辆直线感应电机矢量控制研究题目类型〔1〕工程技术研究题目来源〔2〕学生自选题毕业论文（设计）时间从2011.12至2012.61、毕业

2、论文（设计）内容要求：在传统城市轨道交通中，轨道对车辆的运动起驱动、支承及导向作用，车辆上电动机的旋转运动通过齿轮及轮轨间的相互作用转变为车辆在轨道上的运动。车辆行驶过程中产生较大的振动。此外，地铁建设中修建隧道的费用非常昂贵，而隧道的工程造价取决于隧道断面的大小，所以在保证载客量不变的情况下，为降低工程造价，修建小断面地铁非常必要。直线电机地铁的出现为城市轨道交通开辟了一条新的途径，它是2l世纪无人驾驶全自动地铁系统的发展方向。直线电机地铁技术比较成熟，具有造价低、振动小、噪声低、爬坡能力强、牵

3、引能力优越、通过曲线半径小、能耗低、污染小、安全性能好等诸多优点，非常适合大中城市大中运量交通发展的要求。本论文结合广州地铁，对直线感应电动机进行了稳态特性的分析，控制策略的研究等。本文在分析直线感应电机与旋转感应电机物理结构差异的基础上，参考旋转电机常用的分析方法，得到了计入边端效应的完全等效电路法用以计算直线感应电机的稳态特性，并与实验结果进行了对比。在控制策略的研究上对考虑边端效应的矢量控制方式进行了深入的研究和分析，应用SIMUUNK工具所提出的修正了的矢量控制方案进行了仿真，并通过实验证

4、明了这种控制方式的可行性。本课题要求：1、了解直线电机机构、工作原理、控制策略等相关知识。2、运用旋转电机分析方式，对直线电机分析研究。3、应用SIMUUNK工具来仿真直线电机矢量控制。〔1〕题目类型：①理论研究②实验研究③工程设计④工程技术研究⑤软件开发〔2〕题目来源：①教师科研题②生产实际题③模拟或虚构题④学生自选题-43-地铁车辆直线感应电机矢量控制研究摘要直线感应电机是一种能将电能直接转换为直线运动的驱动装置。由于其省去了旋转电机输出直线运动所需的中间机构，从而简化了整个传动装置，减少了维

5、护工作量，提高了系统的可靠性，因而在工业生产、交通运输和建筑领域等得到了一定程度的应用。目前的地铁车辆采用的直线电机普遍为直线感应电动机。因此对直线感应电机开展研究是十分必要的。本论文结合广州地铁，对直线感应电动机进行了稳态特性的分析，控制策略的研究等。本文在分析直线感应电机与旋转感应电机物理结构差异的基础上，参考旋转电机常用的分析方法，得到了计入边端效应的完全等效电路法用以计算直线感应电机的稳态特性，并与实验结果进行了对比。在控制策略的研究上对考虑边端效应的矢量控制方式进行了深入的研究和分析，应

6、用SIMUUNK工具所提出的修正了的矢量控制方案进行了仿真，并通过实验证明了这种控制方式的可行性。关键词：直线感应电机稳态分析矢量控制-43-地铁车辆直线感应电机矢量控制研究目录-43-地铁车辆直线感应电机矢量控制研究目录目录摘要III第一章绪论11.1课题的研究意义11.2国内外研究现状21.3论文内容及安排4第二章直线感应电机的特性分析52.1直线感应电机工作原理及模型建立52.2直线感应电机中的边端问题及处理方法72.3计入边端效应的完全等效电路法162.4完全等效电路法的实例计算19第三章

7、直线感应电机矢量控制的研究243.1矢量控制控制原理243.2应用于矢量控制的考虑动态边端效应的直线感应电机数学模型28第四章直线感应电机实验仿真及分析304.1直线感应电机实验平台及实验结果分析304.2气隙变化对电机性能的影响的仿真结果及分析344.3动态边端效应的直线感应电机的矢量控制仿真平台及分析374.4直线感应电机控制系统仿真分析39第五章结论与展望435.1结论445.2展望46致谢47参考文献48-43-地铁车辆直线感应电机矢量控制研究目录-43-轨道车辆直线感应电机控制系统研究绪

8、论-43-轨道车辆直线感应电机控制系统研究绪论第一章绪论1.1课题的研究意义随着人类物质文明的发展，城市的规模不断扩大，势必使得城市内的人流量增大，传统的公交系统已难以承受客流量的不断增大。因此人们从安全、快速、舒适和经济性等多方面对现代交通系统不断提出新的要求，而运载能力大的城市轨道交通系统则是解决这一问题的较好办法。近年来，发展便捷快速的地铁或者轻轨己经成为解决城市交通的重要手段之一。但是将传统的轨道交通技术应用于城市交通也带来了新的问题。一方面由于城市建设的飞速发展，新增地铁