基于改进sum-范数判据的高速铁路车网电气耦合系统稳定性研究

近年来国内相继出现多起高速铁路车网电气耦合系统电气量低频振荡,振荡严重时甚至导致动车组发生牵引封锁。针对这一问题,对产生低频振荡的高速铁路多CRH5动车组接入牵引供电网络耦合系统进行稳定性研究。首先,对我国AT牵引供电网和CRH5动车组四象限脉冲整流器进行了数学建模,并获得了该级联系统的回比矩阵;其次,提出了一种针对该系统稳定性分析的改进的sum-范数判据;然后,深入分析了提出判据的保守性;最后,通过与不同的范数判据比较,进行了高速铁路多CRH5动车组接入牵引供电网络耦合系统的稳定性分析,结果验证了提出的改进sum-范数判据分析的准确性和可靠性。

非线性电路平衡点全局渐近稳定的特征值-范数判据

提出了一种新的分析非线性电路平衡点全局渐近稳定的方法．新方法以矩阵范数及特征值为工具，结合平衡点的渐近稳定判据，用一个矩阵的范数及特征值的不等式决定平衡点的全局渐近稳定性．与目前该问题所采用的 Ｌｙａｐｕｎｏｖ直接法相比，新方法具有无须判断平衡点的惟一性，判别方程直接明了．同时，新方法对于其它形式非线性系统的分析，也有重要的启发性及应用价值．

基于滑模控制的牵引网低频振荡抑制方法

牵引网低频振荡会造成动车组牵引封锁,影响电气化铁路的安全稳定运行。针对CRH5型动车组网侧整流器低频振荡问题,提出一种基于滑模控制的低频振荡抑制方法。首先利用小信号建模方法建立车网耦合系统回比矩阵模型,并利用改进sum-范数判据和幅频特性曲线进行稳定性理论分析。其次,设计电压外环滑模控制器来替换传统的比例-积分(Proportional integral,PI)控制器,以实现牵引网低频振荡的抑制。最后在Matlab/Simulink仿真平台搭建基于传统PI控制器和滑模控制器动车组网侧整流器仿真模型,仿真结果表明所提控制方法具有更好的鲁棒性,能较好地抑制牵引网低频振荡问题,验证了所提方法的正确性与有效性。