無速度傳感器電力機車直流斬波調(diào)速系統(tǒng)的研究.pdf

1、煤礦是國家能源的重要組成部分。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，對煤礦資源的需求量越來越大。自從國外引入電力機車以來，礦用電力機車一直是礦山最重要的運輸形式，而目前大部分礦用電力機車都是采用串電阻調(diào)速。該方法雖然比較成熟，但是有大量的能源消耗在電阻上，造成能源的極大浪費，這與發(fā)展節(jié)能經(jīng)濟相違背，所以電機車調(diào)速方式的改進是急需解決的問題。隨著微機控制和電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了一種先進的調(diào)速方式，即直流斬波調(diào)速。直流斬波器應用于電力機車調(diào)速，節(jié)

2、約了大量電能，且實現(xiàn)了電力機車無級連續(xù)速度調(diào)節(jié)，平滑性好，牽引起動力大。 本文研究了一種適用于礦用電力機車傳動的直流斬波調(diào)速系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的速度獲取方法是加裝測速發(fā)電機或光電編碼器，這些方法存在抗干擾能力不強、精度不夠和增加系統(tǒng)成本等不足。直流電機無速度傳感器控制系統(tǒng)是目前較新的研究熱點，本文提出了一種基于擴展卡爾曼濾波(EKF)算法的電力機車轉(zhuǎn)速在線估計方法，該方法應用于直流電力機車有一定的創(chuàng)新性，彌

3、補了傳統(tǒng)速度傳感器的某些不足，具有較好的實用價值和應用前景。對于轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，傳統(tǒng)的控制方法是采用PID控制，本文將模糊控制理論應用于轉(zhuǎn)速控制，獲得了較快的動態(tài)響應。 本文通過MATLAB建立了EKF速度在線估計的仿真模型和轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)仿真模型，仿真結(jié)果證明了本文所設計的系統(tǒng)具有較好的控制效果。在理論研究的基礎上，本文采用單片機ADμC832設計了一套直流電機車斬波調(diào)速系統(tǒng)，完成了調(diào)速系統(tǒng)的軟件設計，并完成了硬件電路的調(diào)試