礦用電動輪自卸車交流傳動系統(tǒng)的鍵合圖建模與控制.pdf

1、交流傳動系統(tǒng)為礦用電動輪自卸車的核心設(shè)備之一，是一個具有時變參數(shù)，非線性、耦合和不確定的復(fù)雜系統(tǒng)。當(dāng)前對交流傳動系統(tǒng)的建模多為針對某一個子系統(tǒng)或某一個控制目的進(jìn)行的建模，隨著礦用電動輪車朝著大型化發(fā)展，需要改進(jìn)和完善整車的結(jié)構(gòu)，從而降低故障發(fā)生率，縮短維修時間，提高整車的實用性和可靠性，因此對整個交流傳動系統(tǒng)統(tǒng)一用鍵合圖作為建模非常有必要；電動輪自卸車的電源由車載大功率柴油發(fā)電機組提供，容量有限，運行工況惡劣，負(fù)荷波動大，對動力系統(tǒng)運行

2、穩(wěn)定性和魯棒性要求更高，因此對交流傳動系統(tǒng)的魯棒性分析和變頻調(diào)速控制必不可少。本文圍繞這兩方面進(jìn)行了研究，用鍵合圖對交流傳動系統(tǒng)進(jìn)行建模；對逆變器輸出電壓進(jìn)行控制并分析其魯棒性，采用鍵合圖的矢量控制技術(shù)對電機進(jìn)行變頻調(diào)速。論文的主要內(nèi)容如下：
　　對交流傳動系統(tǒng)的功率變換器（整流器和逆變器）和電機進(jìn)行了鍵合圖建模，并且分別用MATLAB和20-sim對功率變換器和電機進(jìn)行仿真驗證。將整流器的肖特基二極管用鍵合圖元R表示，逆變器的I

3、GBT用鍵合圖開關(guān)SW表示。將三相感應(yīng)電機的坐標(biāo)變換通過鍵合圖實現(xiàn)，并根據(jù)坐標(biāo)變換的鍵合圖模型推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程與變換矩陣比較，最終建立d-q坐標(biāo)系的電機的鍵合圖模型。引入寄生電阻消除逆變器的鍵合圖模型中由于因果沖突導(dǎo)致的代數(shù)環(huán)。
　　用鍵合圖對三相逆變器及LC濾波器進(jìn)行建模，由鍵合圖模型推導(dǎo)數(shù)學(xué)控制模型。將LC濾波器的一部分相當(dāng)于電壓源，對LC濾波的電容提供的電壓進(jìn)行控制，引入雙向鍵合圖，建立逆向鍵合圖模型。針對三相LC濾波器的三相L