數(shù)字化鐵路25Hz信號電源及其并聯(lián)運行技術的研究.pdf

1、鐵路25Hz信號電源是給相敏軌道電路供電的兩相交流電源。為了適應不同規(guī)模的車站需求，鐵路25Hz信號電源必須能夠并聯(lián)運行以擴大容量。該電源的可靠供電可以保證軌道相敏電路獲取鐵軌占用信息，對于鐵路運行安全管理具有重要的意義。本文針對鐵路25Hz信號電源的數(shù)字控制及其并聯(lián)運行的關鍵問題進行了深入的研究和討論。
　　首先針對逆變器數(shù)字PWM控制存在的一拍滯后問題，提出了一種基于多環(huán)結構的逆變器最少拍控制方案。該方案法將PWM控制一拍滯后

2、作為受控對象的一部分，在Z域直接完成電流環(huán)和電壓環(huán)控制器的設計。相比傳統(tǒng)的PID控制，該方案控制效果更好，實施更方便，不依賴于經(jīng)驗性的控制帶寬選擇;相比單電壓環(huán)最少拍控制，該方案可以獲得更好的穩(wěn)定性和可靠性?？紤]到最少拍控制的參數(shù)敏感性問題，文中給出了基于根軌跡的穩(wěn)定邊界條件驗證方法和輔助設計的MATLAB仿真模型。本文提出的逆變器控制方案具有很好的控制性能:濾波電感電流滯后兩拍跟隨指令和輸出電壓滯后三拍跟隨指令?；诒疚姆椒ê彤a(chǎn)生死區(qū)

3、問題的原因找到實施死區(qū)補償?shù)姆椒?，該方法不受PWM控制滯后的影響，可以進一步改善輸出電壓質(zhì)量。為了降低數(shù)字控制時序造成的負載電流前饋補償誤差，并節(jié)省硬件成本，分析了負載電流預測觀測器的設計方法，發(fā)現(xiàn)一階模型的負載電流觀測器比零階模型的負載電流觀測器具有更好的預測性能。
　　論文分析了電壓源逆變器數(shù)字并聯(lián)的相關問題。因為DA控制和AD檢測的分辨率總是有限的，逆變并聯(lián)運行的環(huán)流是不可避免的。在環(huán)流可接受的情況下，實現(xiàn)電壓源的并聯(lián)，才是

4、并聯(lián)設計的目的。結合逆變器并聯(lián)應用，分析比較了目前主流網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通訊的實時性和介質(zhì)控制方式對實時通訊的影響。論文提出了一種基于CAN總線的自動主從逆變并聯(lián)方案。該方案通過CAN總線不僅實現(xiàn)了總從機地位的自動分配，而且實現(xiàn)了并聯(lián)逆變之間的載波同步;將CAN總線超頻到2MHz速率的方法，并在此基礎上實現(xiàn)了每載波周期實時控制數(shù)據(jù)的可靠傳輸。這種并聯(lián)方案不僅可以抑制基波環(huán)流，也能抑制諧波環(huán)流，具有很好的環(huán)流控制性能，并且能保證與單機運行時一致的