高速动车组牵引电机控制研究范文

本站小编为你精心准备了高速动车组牵引电机控制研究参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

《电气应用杂志》2014年第十二期

一、高速动车组牵引电机的基本原理

高速动车组牵引电机的电压模型为式中，uds和udr分别为定子和转子的d轴电压;uqs和uqr分别为定子和转子的q轴电压;ids和idr分别为定子和转子的d轴电流;iqs和iqr分别为定子和转子的q轴电流;ψds和ψdr分别为定子和转子的d轴磁链;ψqs和ψqr分别为定子和转子的q轴磁链;Rs为定子的电阻;Rr为转子的电阻;p为微分算子;ωs为高速动车组牵引电机的同步频率;ωsl为滑差频率。高速动车组的牵引电机的磁链模型。

二、高速动车组牵引电机模糊PID控制器的设计

1.模糊PID控制系统的设计根据高速动车组牵引电机控制的需求，设计了相应模糊PID控制系统，如图1所示。控制系统的输入变量为高速动车组牵引电机的电磁转矩的误差e(t)和转矩误差变化率ec(t)，控制系统的输出变量取为ΔkP(t)、ΔkI(t)和ΔkD(t)，Tzr(t)为牵引电机转矩的预设值，Tze(牵引电机转矩的反馈值，所以，牵引电机转矩的误差计算公式为2.模糊变量的设置模糊PID控制系统的输入变量和输出变量为{NL，NM，NS，ZE，PS，PM，PL}(15)式中，NL、NM、NS、ZE、PS、PM、PL分别为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。取三角形隶属度函数，e(t)和ec(t)的论域设置。

三、高速动车组牵引电机控制仿真

以某高速动车组为研究对象，对其进行控制仿真研究，高速动车组的总质量为3840t，车轮直径为0.85m，牵引电机的数量为14台，传动比为2.884，传动效率为0.96。高速动车组牵引电机的参数如下:额定功率 550kW，额定电压为2700V，额定频率为140Hz，额定转矩为820N•m，定子电阻为0.20Ω，定子漏感为1.34mH，转子电阻为0.22Ω，转子漏感为0.85mH，互感为26mH，极对数为2。高速动车组牵引电机控制仿真结果如图2所示。从图2可以看到，利用模糊PID控制系统对高速动车组牵引电机进行控制仿真相对于传统的PID控制系统具有响应时间短，超调量小的特点，能够满足高速动车组运行的需求。

四、结束语

将模糊控制和PID控制融合起来构成的模糊PID控制系统应用于高速动车组牵引电机控制中，利用Matlab软件编制了相应仿真程序，进行控制仿真分析，结果表明，模糊PID控制系统具有较好的控制效果，能够保证高速动车组平稳运行。

作者：周叙国单位：贵州工业职业技术学院