一、三相异步电动机制动方法及计算（论文文献综述）
闫博[1]（2021）在《复合实心转子永磁同步电动机的参数计算与性能分析》文中进行了进一步梳理异步起动永磁同步电动机（Line-Start Permanent Magnet Synchronous Motor,以下简称LSPMSM）是一类转子外表面嵌置鼠笼绕组的永磁同步电动机。定子绕组通电后,该类电机能够凭借感应转矩实现自行起动。稳定运行时,该类电机的工作机制与普通永磁同步电动机基本相同,因而具备较高的工作效率和较高的功率因数。自起动能力的具备与优良的稳定运行性能使得LSPMSM成为多种应用场合中能够替代低效感应电动机,进而实现节能降耗的理想选择对象。然而,单就起动性能而言,LSPMSM相较于同规格感应电动机往往表现较差。主要原因为:在起动阶段,感应电动机的平均电磁转矩仅包含感应转矩,而LSPMSM的平均电磁转矩除感应转矩外还包含另外一个转矩分量,即发电制动转矩。发电制动转矩一般在转差率接近于1时达到峰值,与感应转矩叠加后,合成平均电磁转矩在电机转速较低时受到显着削弱,这导致LSPMSM难以获得理想的起动能力。采用实心转子替代传统笼型转子是增强LSPMSM起动性能的一项有效措施。实心转子的铁心部分由具备良好导电、导磁性能的实心铁磁体构成,能够同时为转子磁通与转子涡流提供流通路径。由于集肤效应的作用,实心转子LSPMSM在起动初始阶段呈现较大的转子电阻并相应产生较高的感应转矩,因而具备较强的起动能力。但是,将普通笼型转子替换为实心转子以后,电机在转差率较小时的机械特性曲线斜率变小,牵入同步能力随之变差。为解决上述问题,有关研究提出了一种在实心转子铁心外表面嵌放鼠笼绕组的组合式转子结构,即复合实心转子结构。装配复合实心转子的LSPMSM既能够继承实心转子LSPMSM原有的良好起动性能,也可以通过鼠笼绕组的合理设计获得较强的牵入同步能力。近年来,已有诸多专家学者将复合实心转子LSPMSM作为研究对象进行讨论分析,但有关该类LSPMSM的一些关键问题仍没有得到深入研究与充分解决,其中有两点较为突出:一是尚未建立完善、准确的电磁参数计算体系,二是对于磁场求解、电磁振动与转子涡流损耗削弱、转子温升抑制等关键问题缺乏深入分析。为此,本文以国家自然科学基金项目“高电压中大功率鼠笼复合实心转子自起动永磁同步电动机系统研究”（51777118）为依托对复合实心转子LSPMSM展开系统研究,研究工作总结如下:1.电磁参数计算本文以实现起动过程快速计算、起动性能准确判定为着眼点建立起一套完备、准确的电磁参数计算体系。首先通过引入交-直轴耦合互感与交轴永磁体磁链对电机状态方程组加以修正,从而有效计及电机起动过程中的交叉耦合效应。随后,基于电机起动阶段电磁状态变化远快于机械状态变化这一规律,将电机起动阶段瞬变电磁参数的计算转换为一系列不同转差率下稳态电磁参数的计算。结合状态方程组与有限元仿真结果对不同转差率下的稳态电磁参数进行求解。求解完成后,将所得电磁参数代入状态方程组进而搭建起动阶段电机动态模型。不同负载条件下电机起动阶段转速、转矩响应曲线的动态模型计算结果均与有限元仿真结果良好吻合,动态模型计算耗时相较于有限元法则显着减小。完成电磁参数计算与动态模型搭建后,本文根据计及交叉耦合效应的状态方程组推导得到电机起动阶段电磁转矩表达式并合理选择起动性能评估指标。根据电磁转矩表达式建立起动性能评估指标与电磁参数之间的函数关系。求解不同电磁参数数值对应的起动性能评估指标从而得到电磁参数数值变化对电机起动能力的具体影响规律。2.磁场分布计算2.1同步运行磁场计算在计算同步运行磁场之前,本文先将电机定子绕组线圈截面、永磁体等关键区域的形状变换为以坐标原点为圆心的径向扇形或者多个圆心同为坐标原点的径向扇形的组合。该变换使得各区域的形状满足了极坐标系下子域法对磁场计算区域的形状要求。采用子域法对区域变形之后的电机同步运行磁场进行计算,将所得计算结果与有限元法计算结果相对比进而验证了区域变形的合理性与磁场计算结果的准确性。2.2异步运行磁场计算本文提出一种混合磁场计算方法对稳定异步运行状态下的电机磁场分布进行求解。该方法将子域法与有限差分法相结合,利用前者处理定子、气隙区域的磁场分布,利用后者处理转子区域的磁场分布。子域法与有限差分法的相互组合既可以避免单纯使用子域法无法处理转子区域径向边界条件的问题,又具备相较于单纯使用数值计算方法更快的求解速度。3.电磁振动分析与削弱基于本文给出的同步运行磁场求解方法计算电机永磁体磁动势与定、转子开槽影响系数的分布波形与对应余弦级数表达式。采用磁动势-磁导法并结合永磁体磁动势与定、转子开槽影响系数的计算表达式求解电机气隙磁密,进而应用麦克斯韦张量法获得电机稳定运行状态下径向电磁力密度的解析表达式。通过与有限元仿真结果相比较对所得表达式的计算精度加以验证。根据该表达式得到了电机稳定运行阶段径向电磁力密度谐波分量空间阶次与交变频率的数值特征。在完成径向电磁力密度的解析式推导与谐波特征分析后,本文进一步采用不均匀气隙与永磁体分段斜极这两种措施对径向电磁力密度谐波幅值加以削弱。推导对应两种措施的径向电磁力密度表达式。通过与一般情况下（气隙均匀、永磁体不斜极）径向电磁力密度表达式相比较验证了两种电磁振动削弱措施的有效性。4.转子涡流损耗削弱与冷却系统改进4.1转子涡流损耗分析与削弱采用磁动势-磁导法对产生转子涡流的气隙磁密异步谐波进行定性分析。由分析结果可知定子开槽是导致气隙磁场含有异步谐波进而产生转子涡流的主要原因。为此,本文通过增加气隙长度、采用定子磁性槽楔以及采用非均匀气隙这三种措施降低定子开槽引起的气隙磁场异步谐波幅值从而削弱转子涡流损耗。对气隙长度增加幅度、定子磁性槽楔相对磁导率大小以及气隙不均匀程度改变时对应的电磁损耗、功率因数以及起动性能评估指标进行计算,基于计算结果得到了三种转子涡损削弱措施对电机综合性能的影响规律。随后,本文采用嵌合神经网络的改进非支配排序遗传算法对电机进行优化,以此实现电机综合性能的平衡与改善。4.2冷却系统改进采用一般冷却系统时,大功率复合实心转子LSPMSM定子内部含有径向风道,转子内部不含任何风道,转子内部产热无法有效排出,永磁体发生高温退磁进而影响电机运行性能的概率随之增加。为降低转子温升、保证电机安全高效运行,本文对大功率复合实心转子LSPMSM冷却系统加以改进:在保留定子原有径向风道的基础上,转子铁心内部同时添加轴向、径向通风孔,转子径向通风孔与定子原有径向风道的位置一一对应。添加转子通风孔后,电机运行阶段有大量冷却气流在两侧风扇的驱动下进入转子轴向通风孔,之后流经转子径向通风孔、气隙并最终通过定子径向风道排出,转子铁心内部与冷却气流的接触面积显着增加,转子温升得以有效抑制。采用仿真软件对一台355 kW,10 kV样机在采用一般/改进冷却系统时的温度场进行计算。由计算结果可知,采用改进冷却系统后,样机额定运行状态下转子鼠笼、转子铁心、转子永磁体的平均最高温度均明显下降,从而验证了改进冷却系统对转子温升的抑制效果。5.样机试验设计制造一台355 kW样机与一台5.5 kW样机。测取355 kW样机的空载电动势、负载运行性能指标（包括定子绕组电流、功率因数、效率）以及堵转转矩与堵转电流,测取5.5 kW样机的起动阶段转速曲线、空载电动势以及堵转转矩。利用两台样机的试验数据对本文理论分析与计算结果进行验证。
张江涛[2]（2020）在《电动汽车变流器及电机控制研究》文中研究表明电动汽车使用电动机,消耗电能,可以减少对传统能源的消耗,故电动汽车的研究和发展逐渐变得火热起来。本研究着重解决电动汽车电动运行状态和再生制动状态下,电机和变流器的控制问题。在进行控制研究之前,首先需要分析电动汽车的结构组成,电动汽车处于电动运行状态和再生制动状态的工作原理。为了使研究切合实际,电机和变流器需要参考市场上已有的实际电动汽车进行选择。综合考虑后,本研究选择的电动汽车电机为三相交流异步电动机,变流器为双向DC/DC变流器。选定三相交流异步电动机以后,为了实现对三相交流异步电动机有效地控制,通过分析三相交流异步电动机的数学模型可以发现,采用SVPWM控制三相交流异步电动机,可以达到像控制直流电机一样简单有效,为了使电动汽车能够稳定运行,在矢量控制的基础上,本研究还采用了转速和电流双闭环的控制策略,对三相异步电动机的转速和转矩进行控制。为了分析双向DC/DC变流器不同工作状态的控制策略,使用状态空间平均法建立双向DC/DC变流器Boost升压状态和双向DC/DC变流器Buck降压状态的数学模型,然后分析双向DC/DC变流器Boost电路工作于电动汽车电动运行状态,以及双向DC/DC变流器Buck电路工作于电动汽车再生制动运行状态的控制策略。经过分析上述过程,本研究最终选用闭环电压或电流负反馈的经典PID控制方式,控制双向DC/DC变流器在电动汽车运行中的工作。对三相交流异步电动机和双向DC/DC变流器的控制研究分析完成后。结合实际,设定电动汽车电机和双向DC/DC变流器以及蓄电池的相关参数。然后借助于MATLAB/Simulink仿真软件,建立电动汽车处于电动运行状态的模型和电动汽车处于再生制动运行状态的模型,通过分析两状态下的仿真结果,可以发现三相异步电机的矢量控制,对于电机的稳定运行具有显着作用。并且双向DC/DC变流器不同工作状态下,经典PID控制对其变换后电压和电流的控制效果也很明显。从而得出本研究具有一定的实用性。
马天银[3]（2020）在《Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真》文中研究表明列车牵引交流传动控制系统作为电气传动控制的一个独立分支,在交通运输牵引传动领域有着举足轻重的地位。它是一个非线性、变量多和强耦合的系统,能量传递通过变流器完成交-直-交的转换,将转换后的交流电传输到异步电动机中完成传动。整个过程它以牵引电动机为控制对象,通过开环或者闭环控制系统对牵引电动机转速参数的实时控制,来达到对驱动对象控制与调节的目的。实际传动系统的构建相当细致与复杂,并且影响运行稳定的因素众多,其中系统运行过程中产生的谐波对系统的稳定性影响比较严重,这些谐波主要来源是IGBT开关元件工作时导致的尖峰电压所产生。为了使系统运行的稳定性有所提高,本文针对谐波这一问题,主要开展了Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真分析并做系统改进的工作,主要包括:研究了列车牵引交流系统运行的基本原理,了解其运行过程中会产生谐波的主要原因,然后在Matlab/simulink平台上搭建传动系统的仿真模型,完成仿真并分析结果;研究了滤波电路的相关原理,针对谐波问题对仿真电路进行改进,改进方案是在逆变器输出端的电路中加入设计的三相滤波器电路,并对改进后的模型进行仿真,再根据仿真实验结果与改进前的仿真结果进行对比分析。研究结果表明,在牵引传动系统中,变流器在完成交-直-交的能量转换时,由IGBT元件关断产生的谐波对系统运行的稳定性有明显影响,表现在异步电机的输出相电流与转矩的波形出现不稳定情况,说明系统的稳定性受谐波影响明显;系统中搭建的闭环反馈控制系统的仿真结果表明,可以通过将异步电机的转速作为反馈信号,进行一系列的转化输入到逆变器中完成反馈控制,反馈效果显着,达到实验预期。针对谐波问题的验证,在仿真系统中加入本文提出的改进方案,在变流器输出端加入设计好的三相滤波电路。对改进后的系统仿真进行调试运行,将改进前后的仿真结果对比发现,异步电机的输出转矩与电流的波形图变得相对稳定,说明与预设情况一致,系统运行的不稳定就是谐波问题导致,此方案提出合理,符合预设情况。因此提出的设计就有了理论支撑,并对实际有一定的理论指导意义,进而说明此方案对谐波问题可以得到很好的改善。
张承烨[4]（2020）在《再生制动工况下牵引变流器系统的稳定性分析》文中研究说明近年来我国铁路行业的快速发展,采用交直交传动方式的高速列车覆盖的地域越来越广泛。随着技术的不断进步和应用的不断推进,同时也出现了不少新问题,出现了接触电压频繁波动甚至不稳定的现象,影响了设备的安全和正常运行。经研究发现高速列车的运行由大电网或特定的工况下时是可以保持稳定运行,但是实际的电网并非理想的电网,由于线路和接入设备的原因,还是存在一定的阻抗难以忽略的。这其实相当于两个子系统连接后的级联系统是否稳定的问题,尤其是高速列车在再生制动工况下时对电网稳定性有很大影响。论文首先阐述了高速列车中牵引变流器的主电路拓扑结构及和控制策略,以及异步电动机的工作原理和控制方案。然后,以CRH5牵引驱动系统为例,分析稳定性并分别输出阻抗模型,以推导级联系统PCC的电压和电流表达式。论文通过搭建仿真模型,并绘制奈奎斯特曲线图的方式,在非理想电网参数变化时对整个级联系统是否稳定进行分析。仿真结果表明电网阻抗参数中电感值的增大会使得奈奎斯特曲线靠近甚至包围点（-1,0）,而电阻值的增大可以增加阻尼,抑制级联系统的振荡。最后以分模块的形式,选取满足奈氏曲线图稳定性要求的参数,分别在Simplorer、Simulink、Maxwell、RMxprt环境下分别搭建牵引变流器中的整流器、逆变器及其控制信号输出模型、牵引变压器2D模型、牵引电动机模型,然后分别把各部分模型插入到Simplorer中进行联合仿真。论文使用场路耦合的方法进行联合仿真,通过带转矩内环的转速、磁链闭环的矢量控制策略对电机控制,根据仿真结果,再生制动工况下整个仿真过程有较大的暂态波动,而后仍能恢复稳定运行,体现了控制策略及参数设定的有效性。为高速列车的供电网稳定性分析提供了一种思路。
潘宣伊[5]（2019）在《基于VVVF的城轨车辆牵引传动控制技术及仿真研究》文中提出目前,城市轨道交通列车大都采用电能作为动力来源,通过交流牵引电机驱动列车运行,部分城市采用更先进的直线电机牵引。本文以多数城轨交通所选的交流牵引机车为载体进行研究。随着经济发展及城市的扩大化,大众对轨道交通的需求更加迫切,乘客对所乘车辆速度及舒适性的要求日益提高,为了兼顾行车速度和乘车舒适性,对车辆的结构设计及牵引电机的控制技术也提出了更高的要求。本文通过对交流牵引控制系统的控制技术进行分析及优化,确定交流牵引系统的择优控制方式。在交流牵引系统的调速过程中,每一个速度点都要对应一个合适的输出力矩,采用VVVF（Variable Voltage and Variable Frequency）变频调速系统进行牵引电机的转速控制可以达到这一要求。基于PWM方式的VVVF调速控制系统是一种开环控制方式,在牵引传动调速过程当中,可以保证定子频率变化不超过电动机颠覆点的要求,不影响车辆调速时牵引系统的稳定性,缩短车辆启动和制动、调速的动态响应时间。控制方法选择磁场定向矢量控制方法,在传统SPWM控制技术的基础上进行改进,加入SVPWM控制技术。SPWM技术以电源为出发点,只能生成一个可调频可调压的波形,当牵引电机参数变化后,VVVF控制系统无法进行实时调整,电机参数发生变化,输入电源不变,导致参数不匹配,影响电机调速稳定性。选用基于SVPWM方式的VVVF控制系统,可以随时检测控制系统当中,电气参数的振荡,当检测到系统电压,或者负载电压不在稳定状态下,基于SVPWM方式的VVVF控制系统会展现其闭环控制的控制特性,将车辆的速度以及牵引电机的输出力矩作为被调量,并作为闭环控制中的反馈信号,进行闭环控制,达到对系统的变化量做出快速的响应的目的。为了实现城轨车辆交流牵引系统的闭环控制,达到一种高性能运行状态,在控制系统的设计中,根据牵引系统的特点,可以设置不同的闭环控制反馈量,其中一种是将力矩作为反馈信号,力矩值的获得可以通过检测系统直接测定,或者结合系统特点进行估算,然后将这两种方法得到的力矩值输入到闭环控制环节的力矩调节器当中,通过差分运算,得到闭环控制系统中的偏差信号。还可以通过间接的测量与给定信号相关的物理量,如气隙磁通、定子电流,测量其实际值,将其作为反馈信号也可以达到控制牵引电机输出力矩的目的。城轨车辆交流牵引系统性能的优劣取决于牵引电机性能的优劣,牵引电机动态性能越好,调速系统调速时间和调速的稳定性越高。现阶段,城轨车辆牵引系统中的控制方式有两种,分别是采用矢量变化思想的磁场定向矢量控制和直接转矩控制。为了实现交流牵引系统在调速过程中的良好的电机牵引特性,本文将重点研究基于SVPWM调制技术的磁场定向矢量控制方式,判断此种控制方式是否能实现高性能的交流牵引调速。在证明基于SVPWM调制的磁场定向矢量控制方式的过程中,将会使用MATLAB/SIMULINK进行系统城轨车辆交流牵引系统仿真模型的建立,并进行验证性试验,通过分析仿真实验波形来验证矢量控制方式在城轨交流牵引系统中的可行性。
谢仕宏[6]（2019）在《用于制浆设备的异步电机空间电压矢量变频软起动控制理论与方法研究》文中指出用于造纸工业制浆设备的异步电机功率巨大,直接起动产生较大的冲击电流导致设备损坏、电网电压骤降,异常停机后带载起动所需电磁转矩大。而现有异步电机软起动方法存在起动转矩不足、转矩脉动大或不易直接旁路切换的缺点。针对上述问题,文章依托国家自然科学基金项目（51577110）,研究了基于六边形空间电压矢量的异步电机离散变频软起动控制方法和小电容变频器理论及两相直接旁路切换控制方法。论文主要贡献可分述如下:（1）传统离散变频软起动转矩脉动的原因及改进方法研究针对制浆设备异常停机所需起动转矩较大的特点,提出一种高起动转矩的异步电机离散变频控制方法。这种方法基于六边形电压矢量轨迹控制,可以消除传统离散变频控制的异步电机负电磁转矩脉动。首先根据三相晶闸管电路两相导通才能形成回路的特点,引入空间电压矢量理论,分析基于等效正弦波原理的异步电机离散变频电压波形,根据异步电机定子磁链与定子电压的物理关系,说明与定子磁链旋转方向不一致的电压矢量就是产生负电磁转矩脉动的原因,其次剔除产生负电磁转矩的空间电压矢量,提出按六边形电压矢量轨迹控制的离散变频方法;最后分析在定子电流断续期间转子电流的变化规律及其对定子磁链的影响,验证了定子磁链衰减量对软起动过程影响较小。实验结果显示,基于六边形电压矢量轨迹的离散变频控制方法能够消除异步电机负电磁转矩脉动。（2）基于空间电压矢量的异步电机离散变频软起动控制方法研究在剔除反向电压矢量基础上,根据定子电压幅值变化对空间电压矢量方向的影响,进一步提出了按定子磁链轨迹控制的异步电机离散变频软起动控制策略。首先分析了三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对异步电机定子磁链的影响,找出了各离散频率点产生近似圆形磁链轨迹的电压矢量作用方法。其次建立了三相晶闸管电路两相导通时异步电机动态数学模型,推导了异步电机定子磁链方程,并计算开路零电压矢量作用时的定子磁链衰减量,证明开路零电压矢量不影响异步电机离散变频软起动。最后提出了异步电机离散变频7-4-3-1分频软起动磁链控制策略的实现方法。实验结果显示,与传统软起动方法相比最大起动电流可降低20%,转矩脉动显着降低。（3）开关控制小电容变频器理论及异步电机能量回馈机理研究针对离散变频不能实现制浆设备转速平滑连续调节、现有变频器又不易直接旁路切换的缺点,提出一种开关控制小电容变频器电路结构及控制策略。首先分析了传统变频器直流母线电解电容的基本功能,指出电解电容增大变频器电磁惯性、导致输入电压和输出电压隔离是变频器不易旁路切换的主要原因。其次,研究了变频器在不同开关状态下异步电机能量回馈特性,并建立了稳态时异步电机回馈能量模型,从理论上验证了小电容变频器的可行性。接着提出了开关控制小电容变频器的电路结构和基于直流母线六脉波电压的电容参数计算方法,该方法以电容充放电的电压波形逼近变频器网侧整流输出的六脉波电压波形为依据。最后研究了小电容变频器输出电压特性,通过控制逆变输出电压零相位与输入直流母线电压峰值的时间关系,使小电容变频器电压传输比最大。实验结果表明,稳态时开关控制小电容变频器-异步电机系统回馈能量较小,小电容变频器所需电容为传统变频器的1/4,但最大电压传输比和输出电压谐波含量与传统变频器相近。（4）基于六边形电压矢量轨迹的连续变频软起动及旁路切换方法研究针对制浆设备驱动电机功率巨大、开关频率高导致小电容变频器开关损耗大的特点,提出了按六边形电压矢量轨迹控制的异步电机软起动控制及旁路切换方法。首先研究了基于120°方波逆变控制和180°方波逆变控制的六边形电压矢量作用原理。然后根据小电容变频器稳态瞬时等效电路存在3.3ms两相直通的特点,提出一种两相直接旁路切换控制方法。最后分析了120°方波逆变控制和180°方波逆变控制两相直接旁路切换的具体方法,并对比分析了两种旁路切换控制方法的仿真结果。结果表明,基于六边形电压矢量轨迹控制的小电容变频器可形成稳定的3.3ms两相等效直通电路且重复出现;基于180°方波逆变控制的旁路切换性能优于120°方波逆变控制的旁路切换性能。（5）基于变频软起动技术的制浆设备轻载节能方法研究针对制浆设备能耗大的特点,选取制浆过程主要设备输浆泵和磨浆机为研究对象,首先分析了输浆泵轻载时降速节能原理,建立了输浆泵轻载降速控制异步电机损耗模型,并对比了调压调速控制和变频调速控制的节能效果;然后分析了磨浆机打浆控制原理及能耗模型,提出磨浆机轻载恒转矩变频调速节能控制方法。仿真数据显示,当输浆泵转速下降11.5%,采用调压调速可节能20%,采用变频调速可节能30%,并且变频调速范围更宽;磨浆机轻载恒转矩变频调速控制可有效降低电机输出功率和电机损耗。综上所述,文章发现了晶闸管离散变频产生负电磁转矩的物理原因,提出可消除负电磁转矩分量的异步电机离散变频六边形电压矢量控制方法;提出按磁链轨迹控制无反向电压矢量的异步电机7-4-3-1分频软起动控制方法;提出开关控制小电容变频器电路结构及六边形电压矢量控制两相直接旁路切换方法;建立了小电容变频器-异步电机系统能量回馈模型,提出了小电容参数计算依据;建立了考虑异步电机损耗的输浆泵和磨浆机轻载变频调速节能模型。
刘东宁[7]（2019）在《电力牵引型式试验系统测控技术研究》文中进行了进一步梳理随着高速铁路列车运行速度的加快,对列车牵引系统和制动系统的要求越来越高。开发的的列车牵引控制系统在装车试验以前,需要在实验室中进行型式试验,验证将要装车的系统是否能满足技术规范等要求。但是目前电力牵引系统的开发多用于静态特性试验,难以应对动态工作特性的要求。为了保证电力牵引试验系统在开发上满足动态工作特性且保证实时性的要求,本文提出一套完整的可以对电力牵引系统各种工况进行型式试验系统的构建方法,包括试验平台的结构形式、列车模拟运行系统（即陪试系统）的结构参数、控制方法以及控制程序等。其中陪试系统控制方法及结构参数的构建方法是通过仿真试验,观察系统的速度动态变化过程以及牵引变流器的电能输出波形与列车实际情况进行对比选择。整个试验系统采用互馈式的方式可以在交流侧或直流侧形成互馈,从而实现对交直交或直交系统及各种驱动形式的型式试验。并论证了该系统的可行性。电力牵引型式试验系统多为被试系统与陪试系统所组成,其中陪试系统在电力牵引工况下为被试系统提供负载;在制动工况下,为被试系统提供动力。并对系统进行型式试验时陪试系统的速度控制方法进行研究,实现对速度变化过程的模拟。在提出完整的控制方案的基础上,通过试验仿真,利用该系统代替实际列车对型式试验的可行性进行论证。并开发了小功率试验平台,通过以总线方式传输的列车模拟运行实时控制系统的程序设计建立陪试系统以及整个试验系统,验证了程序的可行性、实时性。理论分析和试验结果表明,该方法不仅可以满足电力牵引系统动态工作特性试验即速度连续变化过程的要求,还可以实时采集并处理被试系统的的运行参数。该试验平台既可以模拟电力机车的完整运行过程,同时还可以为整体的主要部件的考核以及开发提供了一个试验平台,具有良好的功能性以及经济效益。
郭冉[8]（2019）在《拖曳式水下航行器速度伺服系统研制》文中认为拖曳式水下航行器在试验水池中模拟潜艇等航行器水下运动过程,是验证气胀式救生筏功能及性能的有效手段。本文的研究目的是开发拖曳式水下航行器速度伺服控制系统,保证在自动化条件下模拟深海航行器匀速运动的功能和性能要求。为满足水下试验需求,航行器需由拖曳绞车和复位绞车配合拖动,经过加速-匀速-减速三阶段运动,在要求的时间内以规定速度到达规定的试验位置,进行气胀式救生筏释放试验,这对控制系统快速性和准确性提出了较高要求,但系统存在水下轨道长度和系统承载拉力有限等空间和力约束,钢丝绳长度带来稳定性问题,设计一套实用的控制策略和算法,解决控制系统的快速性、准确性、稳定性和约束间矛盾,并用于实际项目开发是本文要解决的关键问题。本文首先对拖曳式水下航行器的运动特性进行分析,提出速度伺服系统的功能定义与性能指标;接着对控制对象进行数学建模,针对航行器大惯性、变负载和系统刚度不足的特点提出了双绞车协同的控制策略,利用自抗扰速度控制算法对航行体速度进行闭环控制,利用转子磁链定向矢量控制方法对提供动力的2台变频电动机进行底层控制,并在Simulink中进行全系统数字仿真。随后,进行拖曳式水下航行器速度伺服系统的工程开发,包括总体方案设计、硬件选型和软件开发、现场硬件集成与软件调试工作,在确保速度伺服系统整体运行正常的前提下,验证电动机底层控制效果和航行器速度伺服控制效果。经过现场试验验证,本文设计和开发的实际系统可满足试验功能要求和性能指标,系统功能的完备性和可靠性均得以验证,所提出的控制策略和算法可较好解决水下大负载柔性拖体的水下运动问题。本文工作的意义在于:丰富了水下柔性拖曳系统的理论研究工作,解决了实际项目的关键技术问题,保证伺服系统控制效果和项目实施安全,可发挥从理论研究到工程实践的整套流程参考作用。
韩灏[9]（2019）在《采煤机电液复合制动协调控制研究》文中研究说明采煤机在大倾角工作面上作业时,为防止其发生溜车事故,采煤机在停车时需要进行驻车制动。随着三相异步电动机的变频技术在采煤机牵引电动机调速中的应用,采煤机在水平工作面工作时如需进行停车,则利用牵引电动机变频调速系统的回馈制动进行停车制动。而采煤机在倾斜工作面停车后,由于牵引电动机的回馈制动在停车以后即失去作用,如不进行驻车制动则会发生溜车,为防止采煤机在倾斜工作面发生溜车,在采煤机牵引电机轴上安装液压制动器进行采煤机驻车制动。采煤机在倾斜工作面工作时的情况分为制动和启动两种,采煤机的制动情况分为爬坡时停车制动及下坡时停车制动,而采煤机的启动又分为爬坡启动和下坡启动。为有效协调采煤机在不同工作情况下的制动及启动,本文提出一种电—液复合制动的采煤机制动方案,通过采用制动力固定分配的方法对左右两牵引电机的制动力以及电机制动与液压制动的制动力进行有效分配,采煤机电—液复合制动系统能够利用牵引电机回馈制动最大限度地对制动过程中的能量进行回收。同时,提高采煤机电制动系统与液压制动系统的匹配度,能够尽可能减少液压制动器的磨损,以提高采煤机液压制动系统的可靠性。本文以大倾角工作面上的采煤机电—液复合制动系统为研究对象。首先,以1940型采煤机为例,详细分析采煤机牵引工作部分的结构和工作原理。其次,分析并计算采煤机的制动力矩,为采煤机电—液复合制动系统中液压制动系统的制动力分配奠定基础。再次,分析计算采煤机所受牵引力,为采煤机电—液复合制动系统中的电机回馈制动系统制动力分配提供依据。最后,分别基于Simulink和AMESim对采煤机变频调速系统和采煤机的液压制动系统进行验证和仿真分析研究。通过对原有的定量泵液压系统进行改进,将原液压制动系统升级为变量泵负载敏感液压制动系统,分析结果表明,负载敏感液压制动系统的响应速度比普通液压制动系统（定量泵液压系统）快,这样便有效提高了电机制动系统与液压制动系统的匹配度。本文在对采煤机电—液复合制动系统制动力分配时采用左右两牵引电机轴之间制动力固定分配比的分配方法,以及对采煤机电机制动系统与液压制动系统的制动力进行固定分配比分配。并利用粒子群优化算法优化采煤机电—液复合制动系统的制动力分配比,最后通过在采煤机爬坡试验台上的实验验证了仿真的正确性,采煤机电—液复合制动系统的工作效率得到了很大提高。
郭瑞曦[10]（2019）在《立式车床节能控制系统的设计与实现》文中提出因为大型立式车床加工任务繁重,运行方式过于落后已经满足不了现代加工工艺要求,所以需要得到较大的改进,以C523车床为对象,基于PLC进行电气控制系统设计,并加入变频器、变频电机、主轴编码器以及PID调节形成闭环控制系统,设计矢量控制变频调速系统,对三相异步电机进行调速控制,从而控制电机达到大功率低转速的功能以及节能的目的。如今,交流调速系统已经被大量地应用在生活中的各个领域,并且在工业,农业,军工行业中也普遍运用起来。常见的变频驱动器有交-交系统以及交-直-交系统,大型立式车床的供电范围在350-430V范围内变化。而且该种用途的三相异步电机变频驱动器对性能、调速范围和波形质量也同样需要较高的要求。现在对国内外变频器的研究现状进行分析,将资料整合,发现选择矢量控制的变压变频调速方法,能够对三相异步电机的转速有很好的控制,调速性能和带负载的能力强。在研究矢量控制的三相异步电动机控制方法时,简要介绍了矢量控制的理论基础和原理、坐标变换的原理和方法,并选择以转子磁链定向的感应电机矢量控制方案。具体思路是将旋转坐标系建立在转子磁链上,通过解耦三相电流,控制定子电流矢量控制感应电动机的转矩,此方案可以使得交流电机的调速性能够和直流电机调速相媲美。在变频调速的过程中,为了改善波形质量,进一步提高系统的性能,双闭环的感应电机矢量控制系统,有着良好的动态性能,有较为稳定的静态性能,且能够满足频率连续调节,减小波形畸变等要求。论文在MATLAB/Simulink中对立式车床交流矢量控制系统进行仿真分析。在MATLAB/Simulink中对直流调速系统进行仿真分析。将立式车床交流矢量控制系统与直流调速系统的转速仿真结果进行对比,结论是直流调速系统控制的转速有超调,而立式车床交流矢量控制系统的转速可以平稳的从零开始逐步调节,且波动不大。由于调速方法简便可靠,提高了切削能力和切削效率,提高了工作台运行速度,系统免维护,大幅度节约电能和维护费用。
二、三相异步电动机制动方法及计算（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、三相异步电动机制动方法及计算（论文提纲范文）
（1）复合实心转子永磁同步电动机的参数计算与性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 LSPMSM研究现状 |
| 1.2.1 实心转子感应电动机 |
| 1.2.2 笼型转子LSPMSM |
| 1.2.3 实心转子LSPMSM |
| 1.2.4 复合实心转子LSPMSM |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 复合实心转子LSPMSM电磁参数计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电机结构与工作原理 |
| 2.3 起动阶段状态方程组修正 |
| 2.3.1 未计及交叉耦合效应的状态方程组 |
| 2.3.2 计及交叉耦合效应的电磁参数引入与磁链方程修正 |
| 2.4 电磁参数计算 |
| 2.4.1 u_(qs)/u_(ds)对应相量以及i_(qs)/i_(ds)与φ_(qs)/φ_(ds)基波相量的计算 |
| 2.4.2 L_(qm)、L_(dm)、L_(qd)、ψ_(PMQ)、ψ_(PMD)的计算 |
| 2.4.3 R_(qr)、R_(dr)、L_(lqr)、 L_(ldr)的计算 |
| 2.4.4 动态模型搭建 |
| 2.5 起动能力分析 |
| 2.5.1 起动阶段电磁转矩表达式 |
| 2.5.2 起动性能评估指标的选取与计算 |
| 2.5.3 电磁参数变化对起动能力的影响分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 复合实心转子LSPMSM磁场计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 同步运行磁场计算 |
| 3.2.1 磁场计算区域形状变换 |
| 3.2.2 子域划分以及各子域矢量磁位表达式的确定 |
| 3.2.3 各子域之间的交界面条件 |
| 3.2.4 计算结果 |
| 3.3 异步稳定运行磁场计算 |
| 3.3.1 磁场计算模型的降维、缩减与变形 |
| 3.3.2 矢量磁位计算 |
| 3.3.3 计算结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复合实心转子LSPMSM电磁振动分析与削弱 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气隙磁密计算 |
| 4.2.1 B_(r,PM)的计算 |
| 4.2.2 B_(r,s)的计算 |
| 4.2.3 B_(r,air)的计算 |
| 4.3 径向电磁力密度的计算 |
| 4.4 径向电磁力密度谐波幅值削弱措施 |
| 4.4.1 非均匀气隙 |
| 4.4.2 永磁体分段斜极 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复合实心转子LSPMSM转子涡流损耗削弱与冷却系统改进 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 转子涡流损耗的分析与削弱 |
| 5.2.1 气隙磁密异步谐波的计算 |
| 5.2.2 转子涡流损耗削弱措施 |
| 5.2.3 样机综合性能优化 |
| 5.3 冷却系统的分析与改进 |
| 5.3.1 一般冷却系统结构 |
| 5.3.2 改进冷却系统结构 |
| 5.3.3 改进冷却系统效果验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 样机试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机1 综合性能试验 |
| 6.2.1 空载电动势测试 |
| 6.2.2 负载运行性能测试 |
| 6.2.3 堵转性能测试 |
| 6.3 样机2 带载起动、空载与堵转试验 |
| 6.3.1 带载起动转速测试 |
| 6.3.2 空载电动势测试 |
| 6.3.3 堵转转矩测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）电动汽车变流器及电机控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 电动汽车的发展 |
| 1.3 电动汽车的结构组成 |
| 1.4 电动汽车蓄电池和电机的选择 |
| 1.5 本文主要工作与研究内容 |
| 第二章 电动汽车三相异步电动机控制研究 |
| 2.1 电动汽车三相异步电机建模 |
| 2.1.1 电动汽车驱动系统结构 |
| 2.1.2 三相异步电动机的数学模型 |
| 2.2 电动汽车三相异步电机的矢量控制 |
| 2.3 SVPWM技术 |
| 2.3.1 SVPWM的定义 |
| 2.3.2 SVPWM的原理 |
| 2.3.3 SVPWM的算法 |
| 2.3.4 SVPWM的模型搭建 |
| 2.4 电机的四象限运行 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双向DC/DC变流器建模分析 |
| 3.1 双向DC/DC变流器介绍 |
| 3.2 双向DC/DC变流器的工作过程 |
| 3.3 双向DC/DC变流器建模 |
| 3.3.1 双向DC/DC变流器建模方法 |
| 3.3.2 建立双向DC/DC变流器数学模型 |
| 3.4 双向DC/DC变流器Boost升压工作建模 |
| 3.5 双向DC/DC变流器Buck升压工作建模 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电动汽车电动状态控制研究 |
| 4.1 逆变器直流侧电压分析 |
| 4.2 双向DC/DC变流器Boost电路控制 |
| 4.3 电动汽车电动运行仿真 |
| 4.3.1 电动汽车参数选择 |
| 4.3.2 电动汽车电动运行仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 电动汽车再生制动状态控制研究 |
| 5.1 电动汽车再生制动介绍 |
| 5.1.1 电动汽车再生制动原理 |
| 5.1.2 电动汽车再生制动影响因素 |
| 5.2 双向DC/DC变流器Buck电路控制 |
| 5.3 电动汽车再生制动运行仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 电力机车及交流传动系统的发展及现状 |
| 1.2.1 电力机车及交流传动系统的发展 |
| 1.2.2 电力机车及交流传动系统的国内外现状 |
| 1.2.3 电力机车及交流传动系统的发展趋势 |
| 1.3 研究内容和方法 |
| 2 变频调速系统的理论分析 |
| 2.1 异步牵引电机的调速方式分析 |
| 2.1.1 异步牵引电机基本原理 |
| 2.1.2 恒磁通调速原理分析 |
| 2.1.3 恒功率调速原理分析 |
| 2.2 三相异步电动机的矢量控制原理 |
| 2.3 牵引变流器工作原理 |
| 2.3.1 四象限脉冲整流器原理分析 |
| 2.3.2 PWM控制技术的原理分析 |
| 2.3.3 中间直流储能环节的原理与计算 |
| 2.3.4 逆变器原理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 仿真系统的搭建与结果分析 |
| 3.1 软件介绍 |
| 3.2 驱动信号模块的组成与仿真搭建 |
| 3.2.1 闭环系统的基本组成与建立 |
| 3.2.2 PWM信号的生成 |
| 3.2.3 PWM信号的仿真运行结果 |
| 3.2.4 PWM信号结果分析 |
| 3.3 仿真系统的搭建与结果分析 |
| 3.3.1 仿真系统的搭建 |
| 3.3.2 仿真的运行结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 滤波电路的设计与计算 |
| 4.1 滤波电路的原理分析 |
| 4.2 滤波电路的设计与计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿真模型的改进与仿真结果分析 |
| 5.1 改进模型的仿真结果 |
| 5.2 仿真运行结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）再生制动工况下牵引变流器系统的稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外高速动车组发展综述 |
| 1.3 CRH5型动车组概述 |
| 1.4 高速列车传动系统稳定性研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第二章 牵引变流系统的研究 |
| 2.1 牵引变压器的研究 |
| 2.1.1 牵引变压器的结构及工作原理 |
| 2.1.2 牵引变压器的供电方式 |
| 2.2 牵引变流器整流电路原理及控制策略 |
| 2.2.1 整流器分类及电路拓扑 |
| 2.2.2 单相电压型四象限整流器SPWM调制 |
| 2.2.3 整流器工作原理 |
| 2.2.4 整流器控制策略 |
| 2.3 牵引变流器中逆变器的电路结构及控制策略 |
| 2.3.1 逆变器的电路结构及工作原理 |
| 2.3.2 逆变器的控制策略 |
| 2.3.3 异步电动机的工作原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 牵引变流器并网稳定性分析 |
| 3.1 稳定性原理分析 |
| 3.2 输出阻抗建模 |
| 3.3 非线性因素对阻抗建模的影响 |
| 3.4 牵引变流器入网级联系统阻抗稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 牵引变流器的建模及仿真 |
| 4.1 牵引变压器的建模 |
| 4.2 整流器的建模及仿真结果 |
| 4.3 牵引电动机的建模 |
| 4.4 逆变器的建模及仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 附录B 攻读硕士学位期间所参与的项目 |
（5）基于VVVF的城轨车辆牵引传动控制技术及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 城轨车辆交流牵引传动技术 |
| 2.1 城轨车辆交流牵引工作原理 |
| 2.2 城轨车辆交流牵引系统 |
| 2.2.1 城轨车辆直流供电系统 |
| 2.2.2 受流设备 |
| 2.2.3 城轨车辆变流技术 |
| 2.3 城轨车辆传动系统 |
| 2.3.1 交流牵引电机特性 |
| 2.3.2 交流牵引电机的选取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 城轨车辆牵引控制系统 |
| 3.1 轨道车辆牵引传动控制方法 |
| 3.2 交流牵引传动控制理论分析 |
| 3.3 牵引控制系统 |
| 3.3.1 变流器模块 |
| 3.3.2 牵引控制单元 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 交流电动机的矢量控制 |
| 4.1 交流电动机矢量控制的构想 |
| 4.2 交流电动机的矢量变换 |
| 4.2.1 坐标变换 |
| 4.2.2 交流电机的数学模型 |
| 4.3 SVPWM技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 矢量控制系统仿真模型的设计与实验 |
| 5.1 矢量控制系统仿真模型建立 |
| 5.1.1 整体模型 |
| 5.1.2 矢量控制系统仿真模型 |
| 5.2 仿真结果及分析 |
| 5.2.1 仿真结果 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
| 附录1 高压电源电路 |
| 附录2 牵引主回路 |
| 附录3 控制回路 |
| 附录4 异步电动机控制系统仿真模型 |
| 附录5 矢量控制框图 |
（6）用于制浆设备的异步电机空间电压矢量变频软起动控制理论与方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 异步电机软起动技术现状及发展趋势 |
| 1.2.1 异步电机软起动技术现状 |
| 1.2.2 异步电机软起动技术发展趋势 |
| 1.2.3 永磁同步电机对制浆设备驱动电机的挑战 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容及技术路线 |
| 1.3.3 章节安排 |
| 2 异步电机离散变频转矩脉动原因及改进方法研究 |
| 2.1 晶闸管控制异步电机离散变频软起动控制原理 |
| 2.2 基于空间电压矢量的异步电机离散变频控制方法设计 |
| 2.2.1 基于晶闸管电路的空间电压矢量定义 |
| 2.2.2 异步电机离散变频软起动转矩脉动原因分析 |
| 2.2.3 基于六边形电压矢量轨迹的异步电机离散变频控制方法设计 |
| 2.3 异步电机离散变频控制两相导通的数学模型分析 |
| 2.4 仿真分析与实验验证 |
| 2.4.1 异步电机传统离散变频7分频控制仿真分析 |
| 2.4.2 异步电机基于六边形电压矢量的离散7分频控制仿真分析 |
| 2.4.3 实验分析 |
| 2.5 小结 |
| 3 基于空间电压矢量的异步电机离散变频软起动控制方法研究 |
| 3.1 异步电机离散变频磁链控制原理分析 |
| 3.1.1 异步电机离散变频磁链控制电压矢量作用原理 |
| 3.1.2 三相晶闸管电路两相导通时异步电机数学模型分析 |
| 3.2 异步电机离散变频软起动过程磁链计算 |
| 3.3 异步电机空间电压矢量离散7-4-3-1分频磁链控制方法实现 |
| 3.4 异步电机离散变频磁链轨迹控制仿真分析 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 小结 |
| 4 开关控制小电容变频器电路结构及控制方法研究 |
| 4.1 大容量电解电容对传统变频器旁路切换的影响分析 |
| 4.1.1 传统变频器直流母线电解电容的功能分析 |
| 4.1.2 传统变频器不能直流旁路切换原因分析 |
| 4.2 小电容变频器电路结构及控制方法设计 |
| 4.2.1 开关控制小电容变频器电路结构 |
| 4.2.2 基于六脉波电压控制的电容参数计算 |
| 4.2.3 小电容变频器控制方法设计 |
| 4.3 小电容变频器输出电压分析 |
| 4.3.1 电压传输比分析 |
| 4.3.2 输出电压谐波分析 |
| 4.3.3 小电容变频器理想数学模型分析 |
| 4.3.4 小电容变频器输出电压特性仿真分析 |
| 4.3.5 实验验证 |
| 4.4 小电容变频器-异步电机系统能量回馈特性分析 |
| 4.4.1 异步电机正向电动运行时回馈能量分析 |
| 4.4.2 基于稳态回馈能量吸收的小电容参数计算 |
| 4.4.3 小电容变频器-异步电机系统能量回馈特性仿真分析 |
| 4.4.4 实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于六边形电压矢量轨迹的变频软起动及旁路切换方法研究 |
| 5.1 小电容变频器-异步电机系统软起动控制方法 |
| 5.1.1 六边形电压矢量控制异步电机软起动原理 |
| 5.1.2 120°方波逆变控制六边形电压矢量轨迹分析 |
| 5.1.3 180°方波逆变控制六边形电压矢量轨迹分析 |
| 5.2 小电容变频器-异步电机系统两相直接旁路切换原理 |
| 5.2.1 小电容变频器-异步电机系统旁路切换原理 |
| 5.2.2 两相直接旁路切换过程异步电机电磁特性分析 |
| 5.3 小电容变频器-异步电机系统旁路切换控制方法及仿真分析 |
| 5.3.1 120°方波逆变控制旁路切换方法 |
| 5.3.2 120°方波逆变控制小电容变频器旁路切换仿真分析 |
| 5.3.3 180°方波逆变控制旁路切换方法 |
| 5.3.4 180°方波逆变控制旁路切换仿真分析 |
| 5.4 小电容变频器旁路切换开关实现的可行性分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 制浆过程异步电机轻载节能研究 |
| 6.1 输浆泵轻载降压节能与变频节能对比研究 |
| 6.1.1 输浆泵轻载降压节能特性研究 |
| 6.1.2 输浆泵电机轻载降压损耗特性研究 |
| 6.1.3 输浆泵电机轻载变频调速损耗特性研究 |
| 6.2 盘磨机打浆过程节能研究 |
| 6.2.1 盘磨机类型 |
| 6.2.2 盘磨机磨浆工作原理 |
| 6.2.3 盘磨机打浆理论及打浆过程控制方法研究 |
| 6.2.4 打浆过程能量消耗模型 |
| 6.2.5 盘磨机轻载恒转矩变频节能控制 |
| 6.3 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究工作结论 |
| 7.2 研究工作创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
（7）电力牵引型式试验系统测控技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 电力牵引传动组成及应用 |
| 1.2.1 牵引变流器形式 |
| 1.2.2 牵引电动机形式 |
| 1.3 国内外电力牵引传动试验平台试验方法 |
| 1.4 本文研究的意义 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 电力牵引型式试验系统构建方法 |
| 2.1 电力牵引型式试验系统结构设计 |
| 2.1.1 电力牵引型式试验系统能量交换方式 |
| 2.1.2 电力牵引型式试验系统的结构模式 |
| 2.2 测控系统分类 |
| 2.2.1 陪试系统 |
| 2.2.2 被试系统 |
| 2.3 试验系统控制方法 |
| 2.3.1 静态特性试验运行模式 |
| 2.3.2 动态特性试验运行模式 |
| 本章小结 |
| 第三章 列车模拟运行系统控制方式 |
| 3.1 列车模拟运行系统选取原则 |
| 3.2 建立电力牵引开发试验系统仿真模型 |
| 3.2.1 仿真试验机械轴模型 |
| 3.2.2 系统仿真模型有效性验证 |
| 3.3 被试系统模拟动态特性理论变化情况 |
| 3.3.1 被试系统在牵引工况下的理论仿真结果 |
| 3.3.2 被试系统在制动工况下的理论仿真结果 |
| 3.4 陪试电机控制方式选取 |
| 3.4.1 陪试电机选用VF控制 |
| 3.4.2 陪试电机选用矢量控制 |
| 本章小结 |
| 第四章 列车模拟运行系统参数选择 |
| 4.1 陪试系统转动惯量选择 |
| 4.2 转动惯量取值范围 |
| 4.3 陪试电机选用VF控制时转动惯量的选择 |
| 4.4 陪试电机选用矢量控制时转动惯量的选择 |
| 4.5 陪试电机电气参数选取方法 |
| 本章小结 |
| 第五章 列车模拟运行系统程序设计 |
| 5.1 列车运动模型 |
| 5.1.1 列车牵引力 |
| 5.1.2 列车运行阻力 |
| 5.1.3 列车制动力 |
| 5.2 列车运动理论与运动方程 |
| 5.3 列车模拟运行系统程序基本设计思路 |
| 5.4 列车模拟运行系统控制装置 |
| 5.5 列车模拟运行系统主程序设计 |
| 5.6 列车模拟运行系统子程序设计 |
| 5.6.1 数据换算 |
| 5.6.2 循环中断模块程序设计 |
| 5.6.3 基本运行阻力 |
| 5.6.4 其他工况子程序 |
| 5.6.5 牵引工况子程序 |
| 5.6.6 惰性运行子程序 |
| 5.6.7 制动工况子程序 |
| 5.7 程序中存储器模块内容总结 |
| 本章总结 |
| 第六章 电力牵引型式试验系统试验平台 |
| 6.1 单轴电力牵引型式试验平台总体方案 |
| 6.2 电力牵引型式试验平台构建 |
| 6.2.1 被试系统构建 |
| 6.2.2 陪试系统构建 |
| 6.3 陪试系统调试 |
| 6.3.1 陪试系统内部接线方式 |
| 6.3.2 陪试系统的整体运行过程 |
| 6.3.3 陪试系统变频器调试过程 |
| 6.4 电力牵引型式试验平台工作模式 |
| 6.5 模拟平直道运行 |
| 6.5.1 司机手柄位的设置 |
| 6.5.2 模拟平直道运行结果 |
| 6.6 模拟坡道运行 |
| 6.6.1 司机手柄位的设置 |
| 6.6.2 模拟坡道运行结果 |
| 6.7 模拟曲线运行 |
| 6.7.1 司机手柄位的设置 |
| 6.7.2 模拟曲线运行结果 |
| 6.8 试验结果分析 |
| 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）拖曳式水下航行器速度伺服系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及结构安排 |
| 2 拖曳式水下航行器系统原理与特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拖曳式水下航行器系统原理 |
| 2.3 拖曳式水下航行器特性分析 |
| 2.4 拖曳式水下航行器速度伺服系统设计要求 |
| 2.5 小结 |
| 3 拖曳式水下航行器数学建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 拖曳式水下航行器受力分析 |
| 3.3 外负载建模 |
| 3.4 动力建模 |
| 3.5 小结 |
| 4 拖曳式水下航行器速度伺服系统控制算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 速度伺服系统控制策略 |
| 4.3 速度伺服系统自抗扰控制算法 |
| 4.4 变频电动机矢量控制策略及算法 |
| 4.5 速度伺服系统控制性能仿真分析 |
| 4.6 小结 |
| 5 拖曳式水下航行器速度伺服系统开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 速度伺服系统控制方案 |
| 5.3 综合监控台 |
| 5.4 变频驱动系统 |
| 5.5 传感器选型及其测量原理 |
| 5.6 拖曳式水下航行器速度伺服系统软件 |
| 5.7 小结 |
| 6 试验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单机试验 |
| 6.3 现场试验 |
| 6.4 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间参与的科研项目及研究成果 |
| 1. 科研项目 |
| 2. 学术论文 |
（9）采煤机电液复合制动协调控制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题的研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 采煤机变频调速技术 |
| 1.3.2 采煤机液压制动研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 采煤机制动系统分析 |
| 2.1 采煤机牵引部的结构及原理 |
| 2.1.1 采煤机牵引部介绍 |
| 2.1.2 无链式采煤机行走部 |
| 2.1.3 电动机回馈制动 |
| 2.2 采煤机液压制动器原理 |
| 2.2.1 制动器工作原理 |
| 2.2.2 液压制动器主要参数 |
| 2.3 采煤机受力分析 |
| 2.3.1 牵引阻力的计算 |
| 2.3.2 采煤机最大牵引阻力估算方法 |
| 2.4 采煤机惯性负载的计算 |
| 2.4.1 转动惯量计算方法 |
| 2.4.2 惯性负载计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 采煤机电—液复合制动系统建模 |
| 3.1 采煤机异步电动机矢量控制模型的建立 |
| 3.1.1 矢量控制的概念 |
| 3.1.2 异步电动机数学模型 |
| 3.1.3 异步电动机三相动态模型数学表达式 |
| 3.2 坐标变换 |
| 3.2.1 坐标变换基本思路 |
| 3.2.2 三相-两相变换(3/2变换) |
| 3.2.3 静止两相-旋转正交变换(2s/2r变换) |
| 3.3 采煤机牵引电动机调速模型建立 |
| 3.4 采煤机液压制动系统模型建立 |
| 3.4.1 采煤机液压系统原理 |
| 3.4.2 采煤机液压制动系统仿真分析 |
| 3.4.3 采煤机负载敏感液压制动系统模型建立 |
| 3.4.4 负载敏感变量泵模型 |
| 3.4.5 负载敏感阀模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 采煤机电—液复合制动系统协调控制研究 |
| 4.1 采煤机制动系统的性能指标 |
| 4.1.1 能量回收率 |
| 4.1.2 液压制动系统的发热量 |
| 4.1.3 采煤机电—液复合制动系统制动距离 |
| 4.2 分析系统参数对评估指标的影响 |
| 4.2.1 采煤机制动能量回收 |
| 4.2.2 采煤机制动距离 |
| 4.3 基于粒子群算法的采煤机电—液制动力优化分配 |
| 4.3.1 设计变量 |
| 4.3.2 粒子群优化算法 |
| 4.3.3 采煤机爬坡实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所参与的科研项目及取得的成果 |
（10）立式车床节能控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本章小结 |
| 第2章 立式车床节能控制系统组成及原理 |
| 2.1 立式车床节能控制系统组成 |
| 2.2 三相交流异步电机调速方式 |
| 2.2.1 调压调速原理 |
| 2.2.2 变频调速原理 |
| 2.3 三相交流异步电机变频驱动的控制方法 |
| 2.3.1 变压变频控制 |
| 2.3.2 矢量控制 |
| 2.3.3 直接转矩控制 |
| 2.4 三相交流异步电机矢量控制原理 |
| 2.4.1 Clark变换 |
| 2.4.2 Park变换 |
| 2.5 变频器结构与原理 |
| 2.5.1 变频器结构 |
| 2.5.2 变频器原理 |
| 2.5.3 PWM整流器原理 |
| 2.5.4 SPWM技术 |
| 2.5.5 谐波产生原因与抑制原理 |
| 2.5.6 SVPWM原理 |
| 2.6 SVPWM的电压限额原理方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 三相异步电机仿真模型的搭建 |
| 3.1 三相异步电机选择与建模 |
| 3.1.1 三相异步电机坐标系在旋转正交坐标系下的数学模型 |
| 3.1.2 三相异步电机两相静止坐标系下的数学模型 |
| 3.1.3 转子磁链定向的矢量控制模型 |
| 3.2 系统仿真的矢量控制部分 |
| 3.3 逆变电路的模型的建立 |
| 3.4 立式车床节能控制系统电流环模型与设计 |
| 3.5 立式车床节能控制系统转速环模型与设计 |
| 3.6 PID调节器参数整定 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 立式车床节能控制系统的实现 |
| 4.1 立式车床节能控制系统电气元件的选择 |
| 4.2 控制系统主电路设计 |
| 4.3 工作台主轴电机变频驱动电路设计 |
| 4.3.1 变频器选择 |
| 4.3.2 VVVF1变频器外围电路接线图 |
| 4.3.3 VVVF1变频器功能参数设定 |
| 4.4 辅助刀架电机变频驱动电路设计 |
| 4.5 主轴编码器的选择 |
| 4.6 PLC硬件、软件设计 |
| 4.6.1 PLC的选择 |
| 4.6.2 PLC输入电路设计 |
| 4.6.3 PLC输出电路设计 |
| 4.6.4 PLC软件程序设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 立式车床节能控制系统仿真与运行结果分析 |
| 5.1 MATLAB/SIMULINK简介 |
| 5.2 立式车床节能控制系统仿真参数选定 |
| 5.3 立式车床节能控制系统输出三相电流仿真 |
| 5.4 立式车床节能控制系统转速仿真 |
| 5.5 立式车床节能控制系统扰动仿真 |
| 5.5.1 立式车床节能控制系统扰动转速仿真 |
| 5.5.2 立式车床节能控制系统扰动转矩仿真 |
| 5.5.3 立式车床节能控制系统扰动电流仿真 |
| 5.6 直流电动机的SIMULINK模型 |
| 5.7 立式车床直流运行系统与交流矢量控制调速系统对比 |
| 5.8 立式车床节能控制系统运行结果分析 |
| 5.9 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、三相异步电动机制动方法及计算（论文参考文献）
- [1]复合实心转子永磁同步电动机的参数计算与性能分析[D]. 闫博. 山东大学, 2021(11)
- [2]电动汽车变流器及电机控制研究[D]. 张江涛. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [3]Matlab环境下交流机车变频调速过程仿真[D]. 马天银. 兰州交通大学, 2020(01)
- [4]再生制动工况下牵引变流器系统的稳定性分析[D]. 张承烨. 长沙理工大学, 2020(07)
- [5]基于VVVF的城轨车辆牵引传动控制技术及仿真研究[D]. 潘宣伊. 吉林大学, 2019(03)
- [6]用于制浆设备的异步电机空间电压矢量变频软起动控制理论与方法研究[D]. 谢仕宏. 陕西科技大学, 2019(01)
- [7]电力牵引型式试验系统测控技术研究[D]. 刘东宁. 大连交通大学, 2019(08)
- [8]拖曳式水下航行器速度伺服系统研制[D]. 郭冉. 华中科技大学, 2019(03)
- [9]采煤机电液复合制动协调控制研究[D]. 韩灏. 太原科技大学, 2019(04)
- [10]立式车床节能控制系统的设计与实现[D]. 郭瑞曦. 沈阳理工大学, 2019(03)