电动车组牵引传动系统的实时仿真研究

通过分析某电动车组牵引传动系统的结构和工作原理,基于Simulink建立包含牵引变压器、四象限变流器、中间直流回路、PWM逆变器和牵引电机5个子模型的牵引传动系统离散数学模型,并联合dSPACE实时仿真器建立包含虚拟牵引传动系统、牵引控制器和接口箱的牵引传动系统实时仿真平台,以模拟电动车组运行时的牵引传动系统,并首次通过虚拟司控台和电动车组中央控制系统,模拟牵引传动系统对司机操纵的响应。利用该实时仿真平台对牵引控制器车载程序进行测试,得到的牵引特性曲线与给定的牵引特性曲线基本一致,牵引和制动工况下的四象限变流器和牵引电机的电压和电流也满足牵引和制动控制的要求,表明所建立的牵引传动系统实时仿真平台能够较准确地模拟实际电动车组牵引传动系统的运行,平台中的虚拟牵引传动系统可代替实际传动系统用于电动车组牵引控制器的研究及测试。

电动车车辆管理单元的研究

阐述了车辆管理单元 (VMU)在整车中的地位及作用 ,针对我国第一辆概念车EVS1,设计了VMU的硬件电路 ,分析了信息流及能量流 ,介绍了在整车管理及电驱动系统中所采取的控制策略。

电动汽车新型线控制动单元及其控制系统

针对电动汽车全电驱动特性,为提高其制动性能,设计了一种基于电磁直线执行器的全新线控制动单元——直驱电液制动单元.介绍了该制动单元的结构和原理,以某型制动器为基础,完成了样件改装和试制工作,并基于TMS320F2812数字信号处理器建立了制动单元控制和驱动系统,同时设计了双闭环抗干扰控制算法调控其制动力.试验结果表明,直驱电液制动单元响应迅速,能够准确调控制动力,具有良好的应用前景.

基于STM32纯电动教练车整车控制器设计

改装电动教练车基本采用电动汽车专用的电机控制器控制车辆,因控制方法和控制器设计导致不能实现对离合器的操纵判断,在实际驾驶体验上与燃油教练车差距较大。为了解决这一问题,设计了一种电动教练车专用的整车控制器。主要介绍了控制器的设计方案,给出了各个主要部分的设计电路,通过分析车辆运行特征和电机机械特性制定控制策略,使电动教练车实现"怠速"和离合操作不当引起的电机"熄火"。经实车测试,结果表明,该整车控制器设计合理,能够对电动教练车进行可靠、稳定地控制并满足科目二训练要求。

动车组牵引传动三电平逆变器SVPWM控制

提出了适用于高速动车组牵引传动中三电平逆变器控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略.动车组起动和低速阶段要求转矩脉动小,采用恒定最大开关频率控制的三电平异步调制策略;高速时,要求逆变器在低开关频率下的良好谐波性能,在中高速和高速分别采用4脉冲和2脉冲同步调制策略.仿真结果与实测动车组牵引电机电压波形进行了对比,证实了SVPWM控制策略的有效性.

交流传动电动车组变压器牵引绕组互感对网侧变流器的影响

研究交流传动电动车组主变压器牵引绕组间存在互感时四象限变流器的工作状态。通过四象限变流器交流侧矢量图的分析,阐述牵引绕组间的互感对四象限变流器控制性能的影响。根据四象限变流器状态方程稳定性分析,指出互感值的取值必须小于牵引绕组的漏感值。通过对状态方程的离散化,推导出可用于实际工程实现的四象限变流器控制方程。用计算机系统仿真,确定互感参数,验证所提出的控制方法的可行性。

电气传动装置局部故障信息自动控制仿真

电气传动装置局部故障信息的自动控制在提高故障检测率方面具有重要意义。首先对电气传动装置的局部故障信息进行分析,随后采集局部故障信号,根据电气传动装置故障的噪声和信号,对其进行小波分解,得到小波分解值,并对其进行归一化处理,得到电气传动装置故障经过去噪后的信号,利用故障信息的权值向量和偏置量计算电气传动装置故障信息的分类函数,引入惩罚参数,对电气传动装置局部故障的对偶优化函数进行计算,得到故障信号的约束条件,对去噪后的故障信号进行采集。利用批次电气传动装置局部故障信息变量中的列向量、偏度向量和峭度向量对批次故障信息控制的统计模量进行计算,并分别计算三个变量的值,根据统计模量对局部故障信息的向量建立训练矩阵,实现电气传动装置局部故障信息的自动控制。结果表明,提出方法能够准确且高效的对局部故障信息进行自动控制。

电控电动式4WS系统在现代汽车中的应用

介绍了电控电动式四轮转向(4WS)系统的基本组成结构及工作原理,对四轮转向系统的转向电机、整车驱动电机,以及传感器的选取做了较详细的介绍分析。在研究现有4WS电控技术的基础上,提出了在助力转向条件下前、后轮分别由电机驱动,同时由电控单元(ECU)监测控制的四轮转向技术。对未来四轮转向电控技术和发展趋势做了进一步的分析展望。

电动汽车牵引电机新型控制系统的设计研究

以电动汽车的牵引永磁同步电机为研究对象,确定了作为电机运行基准的电动汽车NEDC行驶工况。为提高永磁同步电机矢量控制的指令响应速度,提出一种基于转矩指令的最大转矩/电流比控制策略。最后采用先进汽车仿真器软件(Advisor)与Matlab软件的联合仿真,以及基于Infineon公司XC2000芯片的驱动-负载电机对拖硬件平台实验,根据行驶工况指令要求共同验证了控制策略的有效性以及在电动汽车中应用的可行性。

电动车组交流传动系统的硬件在回路实时仿真研究

以某型电动车组交流传动系统为例,建立了基于MATLAB/SIMULINK的牵引主回路仿真模型,引入半实物实时仿真技术,建立了基于"实际牵引控制装置+dSPACE仿真器"模式的硬件在回路实时仿真测试系统,可为我国高速动车组交流传动系统的设计及验证提供良好的技术支撑。

一种轮边电驱动单元载荷的分布研究

以上海市区道路行驶循环工况所得载荷作为某轮边/轮毂减速式电驱动单元工作载荷样本来源,经统计分析,其载荷幅值、均值均服从混合分布。结合雨流疲劳统计计数法,引进疲劳计数法(Gear Counting Method,GCM),对电驱动单元输入扭矩进行循环计数,进而采用电驱动单元齿轮扭矩、转速双信号等间隔同步采样法,统计分析了电驱动单元齿轮工作载荷。建立载荷的混合分布模型并对比分析拟合优度假设检验效果,最后对极值载荷进行外推处理。这一研究成果将为轮边/轮毂电驱动单元的耐久性和可靠性试验的载荷分析提供参考,也将为电驱动单元关键零/部件(如齿轮等)的损伤计算、寿命评估、可靠性设计和轻量化设计研究等提供数据支撑。

CRH3型动车组牵引传动系统可靠性分析

为分析CRH3型动车组(EMU)牵引传动系统可靠性,基于其结构及运行特点,结合图论,从建立系统网络图可靠性模型入手,将系统可用度计算转化为系统网络图模型的连通概率计算。在系统各部件可维修的前提下,考虑部件停工相关性,结合京津城际高速铁路某CRH3型动车组历史运行数据,用蒙特卡罗模拟-元胞自动机(MCS-CA)算法,通过Matlab编程,计算分析系统在正常工作状态和降级(降容)运行状态下的可靠性,并绘制相应的可靠度、可用度随时间变化曲线。结果表明,动车组牵引传动系统受电弓高压进线单元故障率最高,其次是变流单元。

高效节能全电动注塑机的研究与开发

在对全电动式注射装置、锁模机构及驱动结构的分析基础上,进行了高效节能全电动注塑机的设计,分析计算了注射系统的功率及能耗;提出了一种直接背压反馈控制的电动塑化驱动方法,并开发了相应的装置,解决了电动注塑装置中伺服电机之间的动作配合问题。

无储能单元串联式电传动车辆直流母线电压鲁棒控制的研究

鉴于一般串联式电传动车辆带有一定容量的储能单元,导致系统体积大、成本高、寿命低等缺陷,提出一种无储能单元的串联式电传动系统,并针对取消储能单元带来的母线电压波动问题,在传统电压和电流双闭环PI控制基础上加入模糊控制,制定了模糊自适应PI控制的直流母线电压控制策略,提出了PI参数的在线自整定方法。搭建无储能单元串联式电传动系统的Matlab/Simulink模型,对模型和控制策略进行仿真。结果表明,模糊自适应PI控制策略有利于提高系统的响应速度,减小电压的超调量,增强系统鲁棒性,有更好的静、动态性能。

一种高精度的多单元传动同步控制方法

成组拖动是传动控制系统的一种主要形式 .讨论了传统的模拟式同步控制系统及其局限性 ,引出了一种数字式同步控制系统 ,介绍了数字式同步控制器的原理和特点 .采用旋转编码器 ,在单元间引入一种数字转速偏差反馈 ,可以大大提高转速同步控制精度 .

出口伊拉克动车组电传动控制系统

介绍出口伊拉克动车组电传动控制系统的主要组成及其控制对象,详细讨论了交直主传动系统、辅助交流系统、相控充电机系统以及适应性设计。实际运用表明,动车组能够适应沙漠戈壁、风沙及炎热的气候环境,电传动控制系统运行稳定可靠,性能优良。

模块化高速电动车组牵引传动跟踪监测系统

根据高速动车组现场日趋复杂的测试环境对实时监测系统提出的新要求,研制一种多功能、易扩展且便携的牵引传动单元跟踪监测系统。给出基于CPCI总线模块化结构的嵌入式硬件系统设计原理,提出基于LabVIEW软件开发平台实现监测数据在线实时处理、离线分析处理以及人机交互等功能的方法,分析软件中各虚拟仪器的设计及其基于状态机的调度机制,对监测系统中牵引电机输入功率以及不断变化的信号频率的测量算法及其实现方法进行研究。应用结果表明,该系统运行稳定、设置灵活、测量精度高,能为高速动车组的安全运行提供科学保证。

破除旧观念 创造新钻机(五)

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展。以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力。通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨。

破除旧观念 创造新钻机(四)

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展。以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力。通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨。

破除旧观念创造新钻机(三)

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展。以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力。通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨。