文档介绍：Classified Index:TP273 : Southwest Jiaotong University MasterDegree Thesis lIIIIIIIIIII Y2574798 RESERCH ON THE SLIP DETEC TING AND ANTI—SLIP CONTROL OF ELECTRjC OTIVE Grade:2011 Candidate:Chen Peng Academic Degree Applied for:MasterDegree Speciality:Electrical Engineering Supervisor: Jian November,2013 西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 ,在年解密后适用本授权书; 。(请在以上方框内打“寸’) 学位论文作者签名:讯吻日强:扣|;。|:(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下: (1)阐述了研究机车空转识别和防空转控制的必要性及其工程实践意义,详细介绍了电力牵引传动系统的研究现状,机车的空转识别和防空转控制的研究现状,感应电机状态估计的发展现状等。(2)对某型号电力机车的两电平脉冲整流器、逆变器以及它们的控制电路(脉冲整流器瞬态直接电流控制和牵引逆变器磁场定向矢量控制)进行了深入研究,并在 MATLAB/Simulink平台进行建模仿真,从而建立起电力牵引交流传动系统的电气仿真模型。(3)深入分析了轮轨间的粘着机理,然后根据机车与牵引电机的动力学原理建立起机车的动力学简单模型。在此基础上,分别对基于轮轨间蠕滑速度、轮对角加速度、角加速度微分、粘着特性曲线斜率以及牵引电机负载转矩等方法的空转识别一一进行探讨和仿真验证,并进行了比较分析,总结了其优缺点。(4)在建立了空转判据的基础之上,分别针对组合法、角加速度微分、粘着特性曲线斜率以及牵引电机负载转矩等制定了相应的防空转控制方法,仿真验证了其有效性。另外,对模糊控制理论进行了分析阐述,并在MATLAB/Simulink平台实现了机车防空转模糊控制的建模与仿真。(5)介绍了卡尔曼滤波的基本思想和原理,在此基础上分别对扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法的原理及实现过程进行了详细分析和推导。结合某一型号机车的牵引电机,给出了异步电机的数学模型,将其分别代入卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波算法,从而实现了对电机转速和负载转矩的状态估计,并在MATLAB/Simulink平台进行了仿真试验。为基于负载转矩防空转控制在工程实际中的应用打下了基础。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名:豫鹏日期:汐侈.//.仪西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要近年来,我国铁路不断重载化、高速化,因此机车需要获取更大的平均牵引力。机车牵引力的形成,主要依赖于轮轨间的粘着。有效的利用轮轨间的粘着一方面能提高机车的平均牵引力、有效发挥电机功率,另一方面能提升机车运行时的安全性和舒适性。然而轮轨间的粘着对环境状况比较敏感,常常会受多方面因素的影响。大量的工程实践和研究表明,机车的防空转系统可以有效地抑制空转,对恢复轮轨间的粘着和降低牵引电机的功率损失作用明显。而实现防空转控制的关键技术在于及时的识别出空转并进行相应的防空转控制。目前,除了在轨面撒沙等直接改善轮轨接触面条件的措施外,大都是对牵引电机进行控制以防止空转的发生。现阶段对牵引电机空转的识别主要是以监测电动机轴或动轮对的速度和加速度为基础的,当相应值超出其设定阈值时则判别为发生空转,从而触发防空转控制系统进行工作。由于电机或轮对的速度、加速度等机械量的时间常数较大,使得对空转的识别相对较晚,造成机车平均牵引力和平均粘着系数的下降。为了对机车的空转识别及其防空转进行研究,基于MATLAB/Simulink平台建立了某型号电力机车的电气仿真模型及其简单动力学模型,在此基础上分别对基于蠕滑速度、加速度、加速度微分、粘着系数微分、模糊控制以及负载转矩及其微分的空转识别和防空转控制进行了仿