礦用電機車是承擔著工礦企業(yè)中井下運輸和地面遠距離運輸作業(yè)的重要工具,其中以雙感應電機結構的礦用機車居多。伴隨著大規(guī)模集成電路、計算機控制技術等相關學科的不斷成熟,感應電機的調速控制方法得到了迅猛發(fā)展。在礦用電機牽引控制系統(tǒng)中,系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能的好壞與控制系統(tǒng)的調速能力直接相關。近年來,電機控制領域的研究重點逐漸由傳統(tǒng)控制方法轉向了先進的智能控制方法。為了使礦用電機車能夠在復雜惡劣環(huán)境中穩(wěn)定高效運行,首先采用模型預測控制設計單電機調速系統(tǒng),并針對感應電機在弱磁區(qū)域運行時的特點對調速系統(tǒng)進行改進,以達到在允許的條件下獲得更高轉速的目的;其次對于礦用機車雙電機系統(tǒng)采用交叉耦合同步控制策略提高其兩臺電機的同步性能。論文圍繞模型預測控制、弱磁控制、雙電機同步控制在礦用電機車調速系統(tǒng)中的應用展開研究。主要內容包括:(1)首先,對模型預測控制理論進行介紹,分析其原理。其次,對感應電機的弱磁運行狀態(tài)劃分進行介紹分析,并對弱磁限制條件進行詳細闡述。(2)針對礦用牽引電機車的運行條件,設計感應電機模型預測控制系統(tǒng),然后考慮礦用牽引電機高速運行的調速問題,結合弱磁控制理論對模型預測控制系統(tǒng)進行改進,使模...

【文章頁數】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1預測控制分類

根據所采取控制方法的不同,預測控制可簡單的分成圖1.1幾種類型[9]:模型預測控制又有兩種分支:CCS-MPC(ContinuousControlSetModelPredictiveControl,連續(xù)控制集模型預測控制)和FCS-MPC(FiniteControl....

圖2.13s/2s變換中的磁動勢矢量

將三相靜止坐標系轉換成兩相靜止坐標系的過程稱為Clark變換(即3s/2s變換),轉換關系如圖2.1所示。圖中N2為電機繞組在αβ坐標系中的有效匝數,N3表示電機繞組在ABC坐標系中的有效匝數。在等效的過程中電機產生的磁動勢不變,而電機磁動勢為有效匝數與相應電流矢量的乘積,依據這....

圖2.22s/2r變換中的磁動勢矢量

兩相靜止坐標系轉換成同步旋轉坐標系的過程稱為Park變換(即2s/2r變換),轉換關系如圖2.2所示。當坐標軸跟隨電機轉子同步旋轉時,就可以將感應電機等效成直流電機,從而達到解耦的目的。由圖2.2可得,電流之間的轉換關系如式2.3所示:

圖2.3模型預測控制結構框圖

模型預測控制系統(tǒng)主要由三部分組成:預測模型、滾動優(yōu)化以及反饋校正,其結構如圖2.3所示[38]。模型預測控制的基本原理是:通過系統(tǒng)當前時刻的狀態(tài)量和控制量,對后續(xù)時刻(由預測步長所決定)的狀態(tài)量進行預測,然后根據已給定的優(yōu)化目標函數和滾動優(yōu)化策略進行反復的在線優(yōu)化與反饋校正,從而....

本文編號：3992773