一种新的交流传动系统控制策略

一种新的交流传动系统控制策略

一、交流传动系统的新型控制策略(论文文献综述)

陈再刚,刘禹清,周子伟,宁婕妤[1](2021)在《轨道交通牵引动力传动系统动力学研究综述》文中研究指明为了提升轨道车辆牵引动力传动系统的动态服役性能,保障服役可靠性与安全性,分析了牵引动力传动系统的动力学研究现状与发展趋势,研究了齿轮动力学、滚动轴承动力学和机电耦合效应的分析理论与研究方法,探讨了其未来的研究重点和发展方向。研究结果表明:在牵引动力传动系统动力学研究中,主要采用集总参数法进行耦合动力学建模,重点考虑齿轮时变啮合刚度和轮轨激扰等动态激励,分析齿轮传动与车辆系统的耦合振动特性;在轨道机车车辆滚动轴承动力学研究中,主要分析了轴箱轴承、电机轴承、电机抱轴承、齿轮箱轴承4种不同滚动轴承的动态特性;正在逐步深入开展基于转子动力学和机电耦合效应的机车牵引电机控制策略、谐波转矩抑制、故障激励机理及特征的研究;牵引电机、齿轮传动、轴承等关键部件的研究相对独立,未充分考虑彼此间的动态耦合关系,尚未揭示动力学相互作用机制;在前期研究基础上,今后重点关注的主要研究方向是进一步考虑整车服役环境影响,深入研究牵引动力传动系统关键零部件的动态特性、载荷识别、疲劳寿命、故障机理、故障诊断、性能演变规律与状态监测,探索新型牵引动力传动系统动力学特性。

黄庆,倪大成,马长军,罗德荣,黄守道,李中启,程汪扬,姚超,邓海军,董平,陆雄建[2](2021)在《特种车辆电驱动系统的预测直接功率控制策略》文中进行了进一步梳理针对脉冲宽度调制(PWM)整流器在特种车辆电驱动系统中电流谐波及功率脉动大的问题,提出新型预测直接功率控制策略。在传统控制策略基础上设计电流观测器,通过预测控制方法估测出由系统参数失配造成的扰动并进行实时补偿,再经电流预测计算得出下一时刻的预测电流值。建立三相PWM整流器的动态模型,通过所设计的电流观测器预测电感变化后的电流值,并将其与电流的实际值作比较,经过估计系统扰动方式补偿系统误差。仿真和试验结果表明,该PWM整流器预测直接功率控制策略能有效抑制电流谐波分量以及功率脉动,实现电感参数变化条件下的正常工作,便于控制策略在特种车辆电驱动系统中实现,且能更好地提高特种车辆电源品质。

杨才伟[3](2021)在《牵引传动系统电力电子变压器控制策略研究》文中认为随着功率半导体器件的发展,电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)可逐渐应用在电力机车和动车组的牵引传动系统中,取代工频变压器。PET前端通常使用级联H桥(Cascade H-Bridge,CHB)接入牵引网,后端可使用双有源桥(Dual Active Bridge,DAB)DC-DC变换器实现电气隔离并为牵引逆变器提供稳定的直流电源。要使PET适应牵引传动系统复杂的工作环境,实现全功率范围高性能运行,有必要对各环节的控制策略展开具体研究。为了保证高归一化频率下牵引网电压的跟踪准确性和计算效率,对牵引网同步策略中自适应滤波器的离散化问题进行研究,提出了一种分层离散化的优化策略。对自适应滤波器进行层级划分,研究了对不同层级对象进行离散化所得离散模型的准确性和稳定性。提出应对底层积分器使用预畸双线性变换法进行离散化,在保证跟踪准确性的同时降低系数量化敏感性;通过调整自适应滤波器状态变量的选择并利用泰勒级数计算高精度系数的方法,实现计算效率的提升。为了使CHB实现对基波电流的快速无静差跟踪和对谐波电流的抑制,提出了一种多矢量比例积分谐振控制器的设计方法。针对CHB电流环延时较大的问题需要加入相位补偿,但系统成为了非最小相位系统,造成控制器参数耦合。对此提出了一种基于增益解耦的参数优化设计方法。该方法利用Nichols图进行频率响应分析,将增益设计转换成最小的幅值裕度和多个相位穿越频率的设计,实现了控制器增益解耦;以调整时间和超调量为优化目标,实现增益参数最优设计,提升电流环动态性能。为了避免DAB在功率动态变化过程中出现直流偏置电流,导致变压器偏磁饱和甚至造成器件损坏,提出了一种全功率范围无直流偏置的移相调制策略。通过交错更新DAB原副边开关信号,使原副边在动态过程中产生的伏秒值偏置相互抵消,在不增加任何额外过渡周期的前提下实现了动态过程直流偏置电流的抑制。通过给出三电平调制策略的移相范围限制公式,避免动态过程中开关信号丢失,保证移相调制的全功率范围运行。为了解决DAB低功率运行时因死区造成实际传输功率偏离理论值,引起PET中间母线电压波动的问题,提出了一种移相控制策略实现准确功率控制。该策略以保证伏秒值平衡为目标确定原副边电压占空比比值,使变压器电流在半个周期内回零,减小因死区造成的回流功率。在此基础上,降低占空比随传输功率提升的增大速度,扩大准确实现死区补偿的功率范围。最终消除低功率下的死区效应,保证实际传输功率等于理论传输功率,进而抑制PET母线电压波动。设计了PET样机及其牵引控制单元。在全功率范围运行实验中,CHB维持较低的并网电流谐波,动态响应迅速;DAB维持输出电压的稳定,实现动态功率双向流动。实验验证了本文研究的PET控制策略可以满足牵引传动系统的需求。

申明[4](2021)在《电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析》文中研究表明应对高能量密度动力电池的热安全应用,处理复杂多变环境与工况的车辆热需求,热管理系统正逐步向高效轻质的热流传输结构,集成多变的系统循环架构,智能可靠的联动控制体系推进,形成整车功能性热管理系统,以推动电动汽车高安全性、强动力性、长续航性、低能耗性、优舒适性的发展,在此过程中具有高换热能力的直冷系统在电动汽车中逐渐受到关注。本文基于制冷剂直冷的新型热管理传输模式,依托实验测控与模拟计算的手段,对电动汽车热管理系统的热力流动特性、流程布局设计、动态管控制定、老化衰变作用、协同优化管理进行探究。设计搭建了电动汽车直冷热管理系统实验台,测试探究直冷电池热管理回路的热流特性和调控规律。结果表明,制冷剂蒸发温度与电池趋稳温度间存在有能力界限特征的关联特性,制冷剂质量流量与热管理换热量存在传热饱和现象。进一步,提出优先电池温降,并结合工质热流特性进而保障电池温均的梯级参变调控策略,具体在不同电池放电速率下优选对应的最佳制冷剂流量和目标蒸发温度限定值,为控制电池温降和温均水平提供新思路。基于上述章节的直冷系统实验操控平台,对所构建的三维电池模组热流传输模型以及一维集成热管理系统模型予以验证,以深入探究电动汽车直冷集成热管理系统内部热力交互关系以及性能管控机制。通过识别系统及部件的性能参数变化,表征传热工质的热力流动状态,为集成系统的建立提供理论依据。验证结果表明仿真模型具有较高的准确性和置信度,可用于后续的计算分析。首先,耦合电池直冷系统与乘员舱空调系统模型,并组合电池直冷多流程构形,提出并设计了典型的串联、并联、混联流程布局,形成多热力过程制冷集成系统。在选择的典型工况下系统探索集成过程的性能特征,研究包括制冷剂充注量的影响,热管理系统的热力学能量能质特性分析,从系统流程构形的结构特性和增加调控策略的管控过程两方面对比分析电池和乘员舱热行为,以及系统能效特性。研究结果表明,在所研究的工况背景下,系统流程以及负荷的改变对制冷剂最佳充注量不产生作用影响。相同工况和运行条件下,串联系统的COP(Coefficient of Performance)以及(火用)效率ηex高于并联系统,冷却效果也优于并联结构。综合提出的系统调控机制,得出目前主流连接模式的并联系统在乘员舱温度响应速率方面的性能较优,而串联系统对电池温控能力以及系统能效方面皆有较优的性能表现,可作为集成热管理耦合方式的选择和参考。在研究直冷集成系统的耦合关联关系基础上,进一步考虑电池全生命周期性能衰变特性,探索其与直冷热管理的作用关系和规律。考虑常规老化构建电池衰变模型,首先对电池热衰变参数均一性分布进行探索,并分析改变换热结构、增加均衡策略等措施对电池参数一致性的优化改善情况。同时,基于规定的基本工况,以环境温度周期性变化、SOC运行区间水平不同为背景,分析热管理系统与电池衰变间的影响关系。在印证合理有效的热管理措施有助于延长电池寿命的基础上,协同热管理系统寄生能耗的不利影响,提出并解决了电池热管理目标温度的优化问题。结果表明,环境温度在电池良好的工作温度区域10~40℃时,电池保持在该温度±1℃可使系统能耗与电池衰减综合效果较优。进一步提出电池全生命周期下的预控制估值前馈,通过识别判定从内阻角度表征的电池健康状态SOHR更新控制参量,达到最佳的热管理控制实施。研究结果为制定电池寿命优先热管理方案,延长使用年限提供指导帮助。最后,在完成直冷热管理系统关键部件的结构和热特性分析、系统的设计与集成、老化衰变要素的完善与丰富后,构建热管理系统整体运行模式架构,探索车用背景下的控制与优化。通过基于方差的全局敏感性分析方法,衡量目标量与受控量间作用影响的敏感度,利用NSGA-Ⅱ算法,对热管理系统驱动参数进行多目标输出优化。以直冷串联、并联系统,以及典型负荷工况为例,在系统多目标优化函数(被控部件温变速率、动力电池瞬时功率、热管理系统能耗、电池容量衰减速率)作用下,保证被控部件温度水平,结合制定的基本控制模式,对热管理系统开展优化对比分析。算例表明,相同工况下经优化管控,串联系统可实现电池老化速率、温降速率以及系统能耗水平较并联系统依次提升15.29%、45.23%、23.10%,并联系统则在乘员舱温降速率以及电池峰值功率方面较串联系统分别有4.51%、50.09%的提升。这意味着串联系统利于实现电池性能与系统长时能耗水平的最优,并联系统利于实现乘员舱舒适度与系统瞬时功率水平的最优。本文研究工作基于电动汽车直冷热管理系统的实验测试与仿真模拟,内容覆盖从电池热管理回路热力调控性能分析到集成耦合系统构架设计探究,从全新的电池状态到老化衰变状态的全生命周期考量,从单一的温度控制到多目标优化管控,较为系统地对新型直冷热管理体系进行探索和研究,相关工作不但具有前瞻性和创新性,并且为后续研究和技术应用奠定基础和提供指导。

李庆来,方晓春,杨中平,林飞[5](2021)在《直线感应电机在轨道交通中的应用与控制技术综述》文中提出综述了直线感应电机在轨道交通中的应用情况和相应的控制技术,从直线感应电机相比于与旋转感应电机的特殊性出发,详细论述了造成特殊性的原因以及对列车运行和控制的影响,并概述解决方式和研究方向。针对轮轨式和磁悬浮式的牵引控制系统,介绍了两者的控制策略,详细阐述了针对直线感应电机的特殊控制方法。论述了在直线感应电机牵引系统中的几种新型控制策略和未来的研究方向。

姬序[6](2021)在《永磁同步电机无速度传感器控制技术研究》文中研究表明近年来,永磁同步电机在工业、农业和贴近生活中都得到了广泛的应用,它有很多优点如控制结构简单,功率密度高,便于控制,且精度高等优点。然而,由于永磁同步电机转子部分是由永磁体组成,需要获取永磁同步电机的转子运动位置和电机运动速度信息,通常会在其内部安装一个转子位置运动传感器等设备用来直接检测获取同步电机的转子运动位置和电机转度,便于建立高性能矢量控制调速系统。但是在很多场景和地点是不方便安装传感器去检测位置的。因此,对永磁同步电机进行全速域的无速度传感器控制研究具有一定的实际应用意义。本文首先对永磁同步电机进行了基本的介绍,分析了永磁同步电机的技术基础和设计结构,分析了数学模型,并分析了几种永磁同步电机的优劣性,方便后续仿真和实验对电机的选取。然后介绍了矢量控制的方法原理,设计了基于电流转速双闭环的永磁同步电机矢量控制仿真,并进行电流调节器和转速调节器的参数整定。最终基于双闭环和矢量控制的仿真,验证了整定后的PI参数。对于永磁同步电机无位置传感器的研究一般可以划分为两个大类:一种是适用于零速和低速,一种是适用于中、高速。一般来说,中高速的无传感器的控制利用永磁电机中的反电动势方法来判断转子的位置,而在零速域和低速领域由于反电动势相对较小,本文选用高频注入法来确定转子位置信息,从而实现在零速和低速域控制。文中分析了两种高频注入法,并且进行了对比,最终选用高频脉振方波注入的方法进行了仿真验证。在中、高速域采用反电动势法进行转子位置估算,并进行了仿真验证。想要实现全速域的无位置传感器控制技术研究,还需要进行从零、低速到中、高速域的平滑切换。即需要对两种控制方式进行复合和控制,实现二者之间的平滑转换。本文简要介绍加权算法,并进行了仿真验证。最终,建立了基于快速控制原型控制器的永磁交流同步电机矢量控制实验平台,利用MATLAB代码生成功能,直接将MATLAB仿真程序下载到快速控制原型控制器,通过上位机控制和驱动真实主回路和永磁电机,进行了全速域无位置传感器矢量控制实验验证。

吴昊天[7](2021)在《基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究》文中提出能源是人类社会发展的重要要素,在降低温室气体二氧化碳排放已经成为全球共识的情况下,作为清洁能源的风能是各国开发的重点领域之一。将风能转化为可以利用的电能涉及到了风力发电技术。风力发电技术包括风力机的设计、变频技术、电机电子技术和芯片控制技术等。现阶段,因风力发电具有很高的间歇性和不稳定性,为了最大限度地利用风能资源,降低风电对电网带来的不利影响,电力电子化的风电并网及相关系统的优化运行控制正在成为人们研究的热点,其中基于柔性直流输电技术的多端直流微电网系统和基于大容量储能技术的交流微电网系统是风电并网和风能利用的两种有效途径。本文围绕永磁直驱风机的拓扑结构及数学模型、永磁风机的交流并网控制策略、永磁风机交流接入的交流微电网优化运行研究、永磁风机直流并网控制策略、永磁风机直流接入的多端直流微电网优化运行研究等问题展开研究,主要创新工作如下:(1)永磁风机的交流并网控制策略改进本文基于“不可控整流器+Boost升压斩波电路+三相电压型PWM逆变器”的永磁风机拓扑结构,深入阐述了机侧的最大功率跟踪控制(MPPT)原理和网侧的双闭环控制原理;针对机侧的最大功率跟踪控制,提出了“转速外环电流内环”的双闭环控制策略;针对网侧主流的“电压外环电流内环”双闭环并网控制策略,通过对控制算法的改进,提高永磁风机的交流并网控制性能,达到以下三个交流并网的目标:1)减少电流谐波,提高动态响应速度;2)实现有功量与无功量的解耦,达到单位功率因数并网和直流母线电压的稳定输出;3)提高系统的控制精度、抗干扰能力和鲁棒性。(2)基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行本文基于含有风电、可调度分布式发电(柴油发电机)、储能系统和局部负荷的交流微电网,根据当前新的主流智能算法,提出一种新的高效的电力管理方法,并采用适当的预测技术来处理微电网中风能和电能消耗的不确定性。提出的能源管理优化目标旨在使微电网在燃料、运行和维护以及主电网电力进口方面的支出最小化,同时最大限度地利用微电网对上游电网的能源输出。本文立足于交流微电网的优化运行研究,以最优运行成本为控制目标,提出了一种基于混合启发式群优化算法的交流微电网优化运行控制策略。首先,依据各分布式发电单元的运行特性建立各分布式发电单元的等效数学模型,进而清晰地表述交流微电网的运行控制过程和各种模态的切换;其次,在建立各等效模型的基础之上,建立交流微电网优化运行的目标函数;再次,依据各分布式单元的特性列出目标函数的约束条件;此外,运用本文提出的混合启发式群优化算法,在约束条件下求解该交流微电网的目标函数,得出各分布式电源的具体出力和投切状态;最后,将本文提出的运行控制策略在一个具体案例上进行仿真,同时与传统PS算法的仿真结果进行对比,进行仿真分析。(3)基于柔性直流输电技术的永磁风机直流并网控制策略本文基于VSC换流站的控制策略分析,提出了一种基于VSC-HVDC的永磁风机直流并网的控制策略;首先,建立了一个三端的永磁风机直流并网系统,包括永磁风机侧和两个交流侧;然后,基于三端直流并网系统提出了一种三层控制策略,包括系统级、换流站级和换流器阀级。对于风机侧的换流站控制,利用改进PR控制可以无静差跟踪的特点,将传统的定交流电压单环控制改造为“电压外环PR-电流内环解耦”的双闭环控制,解决了风机侧交流电压畸变时,VSC换流站对称性故障穿越的难题。(4)基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行控制本文立足于风电机组参与功率调节时直流微电网试验平台的优化运行,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计一种新的并网运行优化控制策略。首先,建立了六端直流微电网系统的模型,研究各端口的数学模型及控制策略;其次,以直流微电网的优化运行和故障穿越为控制目标,以微电网智能多代理技术和隔离型双向全桥DC-DC储能技术为基础,设计了一种新的直流微电网并网运行控制策略和一种新的直流微电网故障穿越控制策略,实现了对风力发电机组出力波动的有效控制和多端直流微电网的稳定运行,保证了直流微电网内负荷的稳定供电和成本优化;最后,在“直流微电网试验平台”上进行仿真验证和故障运行研究,验证新的直流微电网并网优化控制策略和故障穿越控制策略是否可以有效地协调和控制直流微电网的稳定运行,同时最大限度地利用风能资源。

龙日起[8](2021)在《新型牵引供电系统中MMC的控制策略研究》文中指出电气化铁路作为一种绿色交通工具,在人们的生产生活中一直扮演着重要角色。从国家铁路规划“四纵四横”的提出,到“八纵八横”的补充,中国铁路正以蓬勃的姿态走向世界前列。但现行铁路牵引供电系统存在的电能质量问题和电分相问题一直未能完全得到解决,成为铁路高速重载化发展的一大阻碍。而模块化多电平型换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的提出,为解决这两大问题提供了新的思路,关于构建新型牵引供电系统的研究正如火如荼的展开。本论文针对一种基于MMC的新型牵引供电系统中的MMC变流器控制策略展开研究,主要完成了以下工作:1)介绍了本课题研究的背景与意义,并对目前MMC的研究现状及牵引供电系统中的电分相技术、电能质量治理和同相供电技术的研究现状进行了分析,提出了本文所需研究的新型牵引供电系统的结构与优势所在。2)分析了MMC子模块的结构及其工作原理。介绍了两种常用于MMC的调制策略:载波移相调制和最近电平逼近调制,并针对这两种调制策略研究了对应的电容电压均衡控制策略。最后选择出适合本文所提新型牵引供电系统的调制策略和电容电压均衡控制策略。3)针对本系统整流站级三相MMC拓扑结构和逆变站级单相MMC拓扑结构分别进行数学建模。在研究整流站级三相MMC传统双闭环矢量控制的基础上,提出了一种适用于三相MMC的基于平坦理论的功率解耦控制策略,通过仿真对比验证了其较传统双闭环矢量控制控制性能更加优越。同样,将平坦理论应用至逆变站级设计,提出了一种适用于新型牵引供电系统单相MMC的平坦控制策略,通过仿真验证了其可行性。4)分别研究了整流站级三相MMC环流特性与逆变站级单相MMC环流特性,通过对比发现:三相MMC环流仅在各相之间流通,不会流入直流侧,对直流侧造成影响;而单相MMC环流会流入直流侧,造成直流侧电压、电流以及功率二倍频波动。对三相MMC环流和单相MMC环流分别利用准比例积分谐振设计了环流抑制器,并通过仿真验证表明,环流得到有效抑制。5)对本文所做的工作进行了总结,并指出本文研究所需要改进之处,为后续研究者指明方向。

雷文琪[9](2021)在《基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究》文中提出中国电气化铁路迅猛发展,随之给牵引供电系统带来的负序、无功及谐波问题日益严重,威胁着牵引网及公用电网的安全稳定运行。铁路功率调节器(Railway Static Power Conditioner,RPC)最早由日本专家提出,该装置在解决铁路牵引供电系统中的电能质量问题方面做出了重大贡献。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)结构的RPC,能够有效解决牵引网中负序、谐波及无功失衡等问题,且克服了传统RPC的缺点。本文以MMC-RPC为研究对象,实现对电气化铁路牵引网电能质量问题的治理研究,展开了以下工作:首先,分析MMC-RPC结构,阐述了单相MMC运行原理,对MMC-RPC模型建立进行了深入研究,建立了其常规模型,为MMC-RPC控制器设计提供理论支撑。并且采用动态相量法推导出在普遍使用的双闭环控制下,变流器自身所产生的电压、电流谐波关系式,从理论上确定传统双闭环控制的MMC-RPC在工作时所产生的各次谐波量,从而建立MMC-RPC谐波模型。其次,开展了MMC-RPC控制策略的研究。从电流及功率两个方面分析V/v牵引变压器补偿原理,为MMC-RPC改善牵引网负序、谐波及无功问题提供补偿目标。提出了一种适用于模块化多电平换流器的功率解耦下垂控制,该控制方法考虑了传输线路的损耗对牵引网电能质量问题治理效果的影响,可有效减小无功功率分配误差。并且针对传统双闭环控制器不能保障系统输出量精确的问题,通过微分平坦的误差反馈控制对建立的内环参数进行修正,能够准确跟随参考值,且有良好的动态响应。在Matlab/Simulink中进行仿真实验,结果表明,牵引变压器原边负序电流能够很好的消除,不平衡度大大降低,且MMC-RPC输出功率能够很好的跟随期望功率值,功率波动较小,牵引供电系统的电能质量得到进一步提升。最后,根据基于动态相量法的谐波模型,兼顾对变流器产生的谐波与牵引网中谐波共同治理,提出了一种对电压环比例谐振控制,对电流环比例复数积分控制的谐波控制策略,在Matlab/Simulink中通过对仿真波形分析,验证了控制器能够对谐波进行有效消除,MMC-RPC投入使用后,系统THD含量大大降低,达到很好的谐波抑制效果;通过与传统双闭环PI控制进行对比,验证了所提出的谐波抑制策略对供电区段电流平衡以及牵引变压器原边负序电流治理的有效性。

罗嘉伟[10](2021)在《有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法》文中进行了进一步梳理作为交流调速系统的核心部件,高性能电机驱动装置备受关注。感应电机(Induction Motor,IM)拥有可靠性强、结构简单等优点而成为交流调速系统的主要控制对象。近年来各种基于矢量控制的新型控制技术成为了学者们研究的热点,其中,有限时间控制(Finite Time Control,FTC)可以让控制系统的某一状态在有限时间内收敛至平衡点,提供了更好的收敛性能,因此在电机控制领域受到青睐。但是,电机在运行过程中会受到集总干扰的影响,导致电机控制系统的抗干扰能力下降。为了提升控制系统的抗干扰性能,本课题研究了一种有限时间控制协同广义比例积分观测器(Generalized Proportional Integral Observer,GPIO)的感应电机矢量控制方法。首先,对感应电机的数学模型和矢量控制的相关内容进行了介绍和阐述。其次,叙述了有限时间控制的基本原理和相关引理,在矢量控制系统转速环中构建了有限时间控制器并对其进行了稳定性分析。同时,指出有限时间控制对干扰的抑制能力还有待进一步优化,且集总干扰的存在会影响转速环的控制性能的问题,因此将广义比例积分观测器引入到转速环中形成复合控制器,利用广义比例积分观测器对集总干扰进行估计并前馈补偿。详细介绍了广义比例积分观测器的原理结构和在感应电机控制系统中的设计方法,根据赫尔维茨判据对广义比例积分观测器的稳定性进行了分析,并利用极点配置法合理选取了观测器参数。最后,在仿真环境中对本课题所研究的方法进行了仿真验证,并在自行搭建的实验平台中进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法提高了控制系统的抗干扰能力和稳态性能。

二、交流传动系统的新型控制策略(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、交流传动系统的新型控制策略(论文提纲范文)

(1)轨道交通牵引动力传动系统动力学研究综述(论文提纲范文)

0 引 言
1 轨道交通齿轮传动系统动力学研究进展
2 牵引动力传动系统滚动轴承动力学研究进展
    2.1 列车轴箱轴承
    2.2 电机轴承
    2.3 抱轴承
3 轨道车辆牵引电机及机电耦合动态特性研究现状
    3.1 牵引电机动力学建模
    3.2 机电耦合特性
    3.3 牵引电机控制方法
    3.4 谐波转矩及电机故障分析
4 结 语

(2)特种车辆电驱动系统的预测直接功率控制策略(论文提纲范文)

0 引言
1 三相PWM整流器的动态方程
2 电流观测器的设计
3 预测直接功率控制
4 仿真及试验结果分析
5 结论

(3)牵引传动系统电力电子变压器控制策略研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电力电子变压器的发展现状
        1.2.2 级联H桥控制策略
        1.2.3 双有源桥DC-DC变换器移相调制与控制策略
    1.3 电力电子变压器控制中存在的问题和研究点
        1.3.1 牵引网同步策略的准确性研究
        1.3.2 CHB电流控制器及其参数设计方法
        1.3.3 DAB直流偏置电流的抑制技术
        1.3.4 DAB死区对传输功率准确性的影响研究
    1.4 本文主要研究工作
2 CHB牵引网同步策略分层离散模型优化
    2.1 二阶广义积分器锁频环及其离散化问题
        2.1.1 二阶广义积分器锁频环
        2.1.2 自适应滤波器离散模型建立与实现流程
        2.1.3 自适应滤波器离散模型准确性指标
    2.2 AF的分层离散模型分析
        2.2.1 离散积分器
        2.2.2 离散二阶广义积分器
        2.2.3 离散自适应滤波器
    2.3 离散积分器离散模型优化
        2.3.1 离散结构优化
        2.3.2 离散化方法优化
    2.4 计算量与系数量化敏感性分析
        2.4.1 计算量分析
        2.4.2 系数量化敏感性分析
    2.5 仿真与实验验证
        2.5.1 准确性和计算量验证
        2.5.2 系数量化敏感性验证
    2.6 本章小结
3 CHB电流控制策略研究与增益设计
    3.1 CHB电流控制器设计
        3.1.1 考虑载波移相的电流环模型
        3.1.2 电流谐振控制器对比
        3.1.3 VPI控制器相位补偿分析与控制器设计
    3.2 基于Nichols图的控制器增益参数设计
        3.2.1 基于Nichols图的增益解耦
        3.2.2 根据调整时间设计相位穿越频率
        3.2.3 根据调整时间和超调量设计幅值裕度
    3.3 滤波器参数鲁棒性分析
    3.4 实验验证
        3.4.1 单个PWM整流器实验
        3.4.2 CHB实验
    3.5 本章小结
4 DAB全功率范围无直流偏置移相调制策略
    4.1 DAB工作原理及传统移相调制
        4.1.1 DAB工作原理
        4.1.2 DAB传统移相调制
    4.2 DAB功率模型及功率变化时的直流偏置问题
        4.2.1 基于TPS调制的全范围功率模型
        4.2.2 功率变化时的直流偏置电流问题
    4.3 动态直流偏置电流抑制策略
        4.3.1 直流偏置产生原因分析
        4.3.2 实现直流偏置抑制的移相调制策略
        4.3.3 死区对直流偏置的影响
    4.4 全功率范围运行的移相值限制条件
    4.5 实验验证
    4.6 本章小结
5 DAB基于准确功率控制的移相控制策略
    5.1 传统移相控制策略中的移相值取值优化
    5.2 使用最小电流应力优化方法时的死区效应分析
        5.2.1 全范围功率模型
        5.2.2 传输功率和ZVS特性分析
    5.3 基于准确功率控制的移相控制策略
        5.3.1 准确功率控制的实现方式
        5.3.2 准确功率控制下全范围功率模型
        5.3.3 准确功率控制下传输功率与ZVS特性分析
    5.4 稳定性分析
    5.5 实验验证
        5.5.1 功率模型验证
        5.5.2 闭环实验验证
    5.6 本章小结
6 样机设计与实验验证
    6.1 样机设计
        6.1.1 主功率电路
        6.1.2 牵引控制单元
    6.2 样机实验
    6.3 本章小结
7 结论
    7.1 本文取得的成果
    7.2 未来工作展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(4)电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 动力电池热管理技术
        1.2.2 电动汽车热管理集成技术
    1.3 本文主要研究内容
第2章 热管理实验系统电池直冷回路热流调控分析
    2.1 直冷热管理系统方案
    2.2 热管理系统实验设计
        2.2.1 直冷系统及其主要部件
        2.2.2 测控系统及不确定分析
    2.3 电池直冷热管理基本特性实验研究
        2.3.1 流动与传热特征分析
        2.3.2 过程调控影响分析
    2.4 本章小结
第3章 直冷热管理系统模型及验证
    3.1 动力组件及热流传输
        3.1.1 电池组件模型
        3.1.2 流体动力学模型
    3.2 热管理直冷系统构件
        3.2.1 压缩机模型
        3.2.2 换热器模型
        3.2.3 阀体模型
    3.3 补充元件及系统框架
        3.3.1 乘员舱模型
        3.3.2 电机驱动模型
        3.3.3 直冷系统模型
    3.4 验证实验与方法
        3.4.1 电池组件验证
        3.4.2 循环回路部件验证
        3.4.3 直冷系统验证
    3.5 本章小结
第4章 直冷条件下电池热管理与空调耦合特性研究
    4.1 耦合系统串并关联与分析
    4.2 直冷热管理系统典型特征
        4.2.1 最佳制冷剂充注量
        4.2.2 热力过程(火用)熵能变性
        4.2.3 直冷耦合系统典型性能特征
    4.3 直冷热管理系统调控分析
        4.3.1 电动汽车结构及车载控制
        4.3.2 耦合系统控制策略
        4.3.3 车载温控与能量变动性
    4.4 本章小结
第5章 基于电池全生命周期热衰变行为及直冷热控处理
    5.1 电池衰变预置分析与方法确定
    5.2 电池热衰变耦合效应与均一性分析
        5.2.1 数值分析设置
        5.2.2 典型老化衰变特征
        5.2.3 电池热场与老化衰变耦合作用影响
        5.2.4 电池性能参数均一性优化分析
    5.3 电池全生命周期的热控影响与处理
        5.3.1 计算分析条件
        5.3.2 环境温度周期性影响
        5.3.3 电池荷电状态影响
        5.3.4 直冷系统电池全生命周期温控追踪
    5.4 本章小结
第6章 电动汽车直冷热管理系统多目标管控优化研究
    6.1 常态控制方法与应对
    6.2 基于控变参数敏感性的热管理系统控制关联
        6.2.1 敏感性分析方法
        6.2.2 典型系统参数敏感分析算例
    6.3 多热力过程耦合直冷系统控制优化
        6.3.1 多目标优化确定与算法
        6.3.2 典型模式下优化结果分析
    6.4 本章小节
第7章 总结与展望
    7.1 本文总结
    7.2 本文创新点
    7.3 本文工作展望
参考文献
附录1
作者简介与在学期间取得的学术成果
致谢

(5)直线感应电机在轨道交通中的应用与控制技术综述(论文提纲范文)

0 引 言
1 直线感应电机在轨道交通中的应用
    1.1 短初级直线感应电机
    1.2 长初级直线感应电机
    1.3 直线感应电机的特点
2 直线感应电机交通的特殊性及影响
    2.1 边端效应
    2.2 气隙长度变化
    2.3 初次级横向偏移
    2.4 次级感应板缺失
    2.5 法向力
3 直线感应电机列车的牵引控制系统
    3.1 广州地铁4号线
    3.2 日本东部丘陵线
4 新型控制策略
    4.1 损耗优化控制
    4.2 参数辨识控制
    4.3 模型预测控制
5 结 语

(6)永磁同步电机无速度传感器控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 永磁同步电机控制策略
        1.2.2 基于电机模型开环算法
        1.2.3 中高速无速度传感器控制闭环算法
        1.2.4 低速的无速度传感器控制闭环算法
        1.2.5 全速域无速度传感器控制技术研究
    1.3 本文研究内容
第二章 永磁同步电机的数学模型及控制策略
    2.1 永磁同步电机的结构与数学模型
    2.2 矢量控制原理
        2.2.1 坐标变换
        2.2.2 空间矢量脉宽调制
    2.3 转速电流双闭环PI参数整定
        2.3.1 电流环PI参数整定
        2.3.2 速度环PI参数整定
    2.4 仿真结果
    2.5 总结
第三章 永磁同步电机的低速域无速度传感器控制
    3.1 正弦波高频脉振注入法
        3.1.1 旋转高频信号电压注入法
        3.1.2 脉振高频信号电压注入法
        3.1.3 脉振高频电压注入法仿真分析
    3.2 PMSM改进的方波注入无位置传感器控制
        3.2.1 建立PMSM高频数学模型
        3.2.2 永磁同步电机的高频方波注入法原理
        3.2.3 方波注入法的转子初始位置检测
        3.2.4 改进的高频方波注入法及信号分离提取
        3.2.5 正交锁相环位置观测器
        3.2.6 磁极极性辨识
        3.2.7 改进方波注入法的仿真及实验
    3.3 总结
第四章 永磁同步电机全速域无速度传感器复合控制
    4.1 永磁同步电机中高速域无位置传感器电机控制
        4.1.1 反电动势法原理
        4.1.2 仿真与实验分析
    4.2 全速域无位置传感器的复合控制
    4.3 加权控制仿真及实验结果分析
    4.4 总结
第五章 仿真实验平台
    5.1 实验平台的构成
    5.2 实验平台流程
    5.3 RCP平台的介绍
    5.4 总结
第六章 结论与展望
参考文献
在学期间研究成果
致谢

(7)基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
        1.2.1 永磁风机交流并网控制研究现状
        1.2.2 基于永磁风机交流并网的交流微电网优化运行研究现状
        1.2.3 永磁风力发电系统的直流并网控制研究现状
        1.2.4 基于永磁风机直流并网的多端直流微电网优化运行研究现状
        1.2.5 现有研究存在的问题
    1.3 本文主要工作
第2章 永磁风机的交流并网技术研究
    2.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计及相关工作原理
        2.1.1 永磁风力发电系统的拓扑结构设计
        2.1.2 永磁风力发电系统机侧风能最大功率跟踪(MPPT)原理
        2.1.3 永磁风力发电系统网侧三相逆变原理
    2.2 永磁风力发电系统机侧整流器控制及设计
        2.2.1 永磁风力发电系统的机侧数学模型
        2.2.2 永磁风力发电系统的机侧控制策略分析
        2.2.3 本文永磁风力发电系统机侧控制策略分析
    2.3 永磁风力发电系统网侧逆变器控制及设计
        2.3.1 永磁风力发电系统的网侧数学模型
        2.3.2 永磁风力发电系统的网侧控制策略分析
        2.3.3 本文永磁风力发电系统网侧控制策略分析
    2.4 系统仿真与分析
        2.4.1 永磁风力发电系统机侧的建模及仿真分析
        2.4.2 永磁风力发电系统网侧的建模及仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 基于永磁风机交流并网技术的交流微电网优化运行策略
    3.1 引言
    3.2 交流微电网系统框架及微电网等值模型
        3.2.1 交流微电网系统框架
        3.2.2 永磁风力发电系统等值模型
        3.2.3 储能系统等值模型
        3.2.4 柴油发电机模型
    3.3 交流微电网的优化运行策略
        3.3.1 目标函数的确定
        3.3.2 约束条件
        3.3.3 基于混合启发式的蚁群优化算法
    3.4 算例仿真与分析
        3.4.1 交流微电网参数
        3.4.2 启发式蚁群优化算法的仿真分析
        3.4.3 启发式蚁群优化算法与传统PS算法的比较分析
    3.5 本章小结
第4章 永磁风机的直流并网技术研究
    4.1 引言
    4.2 永磁风机模型及水动力性能研究
        4.2.1 永磁风力发电系统模型
        4.2.2 永磁风电机组的水动力性能研究
    4.3 并网VSC换流站建模与控制
        4.3.1 风电场并网VSC换流站模型
        4.3.2 VSC换流站控制策略
    4.4 基于VSC的永磁风力发电直流并网系统及控制
        4.4.1 系统构成
        4.4.2 直流并网系统控制策略
    4.5 系统仿真与分析
        4.5.1 仿真系统参数
        4.5.2 电网侧VSC换流站仿真及分析
        4.5.3 风机侧VSC换流站仿真及分析
    4.6 本章小结
第5章 基于永磁风机直流并网技术的多端直流微电网优化运行控制
    5.1 引言
    5.2 直流微电网拓扑结构及各换流器控制
        5.2.1 风机侧换流器建模及控制策略
        5.2.2 储能系统侧换流器建模及控制策略
        5.2.3 光伏侧换流器建模及控制策略
        5.2.4 交流并网侧换流器建模及控制策略
        5.2.5 交流负载侧换流器建模及控制策略
        5.2.6 直流负载侧换流器建模及控制策略
    5.3 含永磁风机的直流微电网并网运行控制系统
        5.3.1 直流微电网并网运行的拓扑结构
        5.3.2 直流微电网运行控制策略
    5.4 系统仿真及实验
        5.4.1 仿真系统参数
        5.4.2 并网运行仿真(降压)
        5.4.3 并网运行仿真(全压)
        5.4.4 功率平滑控制仿真及实验
        5.4.5 削峰填谷控制实验
        5.4.6 系统故障穿越仿真及实验
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介

(8)新型牵引供电系统中MMC的控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 课题相关领域研究现状
        1.2.1 MMC的研究现状
        1.2.2 牵引供电系统的研究现状
    1.3 本文的主要工作内容
第二章 MMC基本工作原理与控制策略
    2.1 MMC的拓扑结构
    2.2 MMC数学模型
    2.3 MMC子模块工作原理
    2.4 MMC的调制策略
        2.4.1 载波移相调制策略
        2.4.2 最近电平逼近调制策略
    2.5 电容电压均衡控制
        2.5.1 分级式电容电压平衡控制
        2.5.2 电容电压排序算法
    2.6 本章小结
第三章 新型牵引供电系统整流站级控制
    3.1 三相MMC双闭环矢量控制
        3.1.1 内环控制器设计
        3.1.2 外环控制器设计
        3.1.3 仿真分析
    3.2 基于DFT的三相MMC新型功率解耦控制器设计
        3.2.1 平坦理论
        3.2.2 DPC控制原理
        3.2.3 三相MMC平坦性论证
        3.2.4 功率解耦控制器设计
        3.2.5 控制器生成
        3.2.6 仿真分析
    3.3 环流抑制策略
        3.3.1 三相MMC环流分析
        3.3.2 三相MMC环流抑制器设计
        3.3.3 仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 新型牵引供电系统逆变站级控制
    4.1 SPH-MMC拓扑结构
    4.2 SPH-MMC数学模型
    4.3 基于DFT的单相MMC控制器设计
        4.3.1 正交分量生成
        4.3.2 SPH-MMC的平坦性论证
        4.3.3 基于DFT的外环控制器设计
        4.3.4 基于DFT的内环控制器设计
    4.4 环流抑制策略
        4.4.1 单相MMC环流分析
        4.4.2 单相MMC环流抑制器设计
    4.5 仿真分析
        4.5.1 负载突变工况模拟
        4.5.2 机车再生制动工况模拟
        4.5.3 环流抑制仿真分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

(9)基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 牵引供电系统电能质量问题
    1.3 电能质量问题治理方案概述
    1.4 铁路功率调节器概况
        1.4.1 铁路功率调节器的提出及研究现状
        1.4.2 MMC-RPC研究现状
    1.5 本学位论文主要研究内容
第二章 MMC-RPC运行原理及模型建立
    2.1 单相MMC结构及工作原理
        2.1.1 单相MMC结构
        2.1.2 单相MMC工作原理
    2.2 MMC-RPC常规模型
        2.2.1 单相MMC在时域坐标系中数学模型
        2.2.2 单相MMC在α-β坐标系中数学模型
        2.2.3 单相MMC在d-q坐标系中数学模型
    2.3 MMC-RPC谐波模型
        2.3.1 SPH-MMC静态模型
        2.3.2 基于动态相量法的谐波模型
    2.4 本章小结
第三章 基于MMC-RPC改进下垂控制策略
    3.1 MMC-RPC补偿原理
        3.1.1 电流补偿
        3.1.2 功率补偿
    3.2 下垂控制及微分平坦理论
        3.2.1 下垂控制在MMC-RPC上的应用
        3.2.2 MMC-RPC微分平坦性论证
    3.3 改进下垂控制器
    3.4 仿真验证
    3.5 本章小结
第四章 基于MMC-RPC牵引网谐波抑制策略
    4.1 MMC-RPC谐波产生机理分析
        4.1.1 SPH-MMC谐波产生机理
        4.1.2 控制参数对交流侧电流谐波的作用
    4.2 谐波抑制策略
        4.2.1 电压谐波治理
        4.2.2 电流谐波治理
        4.2.3 控制器谐波抑制性能分析
    4.3 控制器结构
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢

(10)有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法(论文提纲范文)

摘要
abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 感应电机控制策略国内外发展现状
    1.3 有限时间控制策略国内外发展现状
    1.4 本课题研究出发点
    1.5 主要研究内容及安排
2 感应电机数学模型及矢量控制
    2.1 感应电机数学模型及坐标变换
        2.1.1 三相坐标系下的感应电机数学模型
        2.1.2 两相坐标系下的感应电机数学模型
        2.1.3 三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换
        2.1.4 两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换
    2.2 矢量控制基本原理
        2.2.1 矢量控制原理
        2.2.2 基于转子定向的感应电机数学模型
    2.3 基于转子磁场定向的矢量控制双闭环控制系统
    2.4 本章小结
3 基于有限时间控制的感应电机矢量控制方法
    3.1 有限时间控制原理
    3.2 感应电机有限时间控制器设计
    3.3 感应电机有限时间控制稳定性分析
    3.4 本章小结
4 有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法
    4.1 问题描述
    4.2 广义比例积分观测器设计
        4.2.1 广义比例积分观测器基本原理
        4.2.2 感应电机广义比例积分观测器设计
        4.2.3 广义比例积分观测器稳定性分析与参数设计
    4.3 FTC-GPIO的感应电机矢量控制系统
    4.4 FTC-GPIO的感应电机矢量控制系统抗干扰能力分析
    4.5 本章小结
5 有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法仿真验证
    5.1 仿真模型
    5.2 系统正确性仿真验证
    5.3 系统有效性仿真验证
        5.3.1 抗外部负载扰动仿真验证
        5.3.2 电机参数摄动仿真验证
    5.4 本章小结
6 有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法实验验证
    6.1 实验平台
    6.2 系统正确性实验验证
    6.3 系统有效性实验验证
        6.3.1 抗外部负载扰动实验验证
        6.3.2 电机参数摄动实验验证
    6.4 本章小结
7 结论
    7.1 论文工作总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

四、交流传动系统的新型控制策略(论文参考文献)

  • [1]轨道交通牵引动力传动系统动力学研究综述[J]. 陈再刚,刘禹清,周子伟,宁婕妤. 交通运输工程学报, 2021(06)
  • [2]特种车辆电驱动系统的预测直接功率控制策略[J]. 黄庆,倪大成,马长军,罗德荣,黄守道,李中启,程汪扬,姚超,邓海军,董平,陆雄建. 兵工学报, 2021(10)
  • [3]牵引传动系统电力电子变压器控制策略研究[D]. 杨才伟. 北京交通大学, 2021
  • [4]电动汽车热管理直冷系统研究及其控制分析[D]. 申明. 吉林大学, 2021(01)
  • [5]直线感应电机在轨道交通中的应用与控制技术综述[J]. 李庆来,方晓春,杨中平,林飞. 微特电机, 2021(08)
  • [6]永磁同步电机无速度传感器控制技术研究[D]. 姬序. 北方工业大学, 2021(01)
  • [7]基于永磁风机并网技术的微电网优化运行研究[D]. 吴昊天. 华北电力大学(北京), 2021(01)
  • [8]新型牵引供电系统中MMC的控制策略研究[D]. 龙日起. 华东交通大学, 2021(01)
  • [9]基于MMC-RPC牵引网电能质量治理研究[D]. 雷文琪. 华东交通大学, 2021(01)
  • [10]有限时间控制协同广义比例积分观测器的感应电机矢量控制方法[D]. 罗嘉伟. 西安理工大学, 2021

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一种新的交流传动系统控制策略
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