基于分数阶滑模的矿用牵引电机调速控制研究
发布时间：2021-01-22 05:38
矿用电机车是矿山地面与井下巷道重要的运输工具,运行工况复杂、环境恶劣。国内矿山牵引电机车的牵引电机基本采用直流串励电动机。但是伴随着电力电子技术、智能控制等相关学科的发展,异步牵引电动机的调速控制方法越来越变的成熟。交流异步电动机取代传统直流电机作为牵引设备是最好的选择。在矿用牵引电机控制系统中,牵引控制系统的静态及动态性能是由转速控制器的调速性能而决定。近年来,将分数阶滑模控制应用于电机控制领域逐渐受到广大学者的重视,针对矿用牵引电机车运行工况对调速控制的要求,采用FOSMC控制策略设计转速控制器以及对弱磁区域控制性能进行改进,以达到提高系统调速性能的目的。论文围绕分数阶微积分理论、滑模变结构控制、转速控制器的设计、负载观测器的设计、FOSMC转速控制器、弱磁控制器在矿用牵引电机控制系统中的应用进行研究。本文主要内容包括:（1）首先,对分数阶微积分理论的定义及其基本性质进行介绍,对分数阶的单位阶跃响应特性和数字实现进行研究。其次,对滑模变结构控制原理、设计目标、动态品质及其抖振进行介绍。（2）针对矿用牵引电机车的不同工况、恶劣的运行条件,设计FOPI、整数阶SMC、FOSMC转速控制...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
s/2r变换中的磁动势矢量
me p st rrLT n iL= ψmr smr1LiT pψ =+以上分析的矢量控制系统中，将异步牵引电机的定子电流经过分解，可以分量，分别为励磁和转矩电流分量，简称smi 和sti 。经过 2.1.2 节分析可知动机的磁链rψ 与电流分量smi 有关，而从电磁转矩方程可知，其与电流分 的乘积有关。经过矢量控制这种方式，异步牵引电机的定子电流实现了真耦。图 2.3 可以看出，在 ABC 轴系下异步牵引电机的定子电流Ai 、Bi 、Ci 分换和 Park 变换，最后得到异步牵引电机的电流分量smi 和sti ，并将其作为入信号。
滑模变结构控制运动的规定为一定的时间范围做出要求。所以，学品质。比较常用的方如式 2.22 所示：dsgn ( )dss f st= ε ，sf(s)>0，通过分析的表达式，式中 f(s)设下三种：dsgn 0dsst= ε ε>
【参考文献】：
期刊论文
[1]无速度传感器PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制[J]. 侯利民,蔡柯,李勇,田志伟. 信息与控制. 2016(06)
[2]基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 陈思溢,皮佑国. 电工技术学报. 2016(12)
[3]永磁同步电机变指数趋近律滑模控制[J]. 毛亮亮,周凯,王旭东. 电机与控制学报. 2016(04)
[4]飞翼布局无人机分数阶积分滑模姿态控制[J]. 谭健,周洲,祝小平,张乐. 控制理论与应用. 2015(05)
[5]双Y移30°六相异步电机弱磁控制算法研究[J]. 郭新华,郭保甲,颜冰钧,边元均,陈银. 控制工程. 2015(01)
[6]Simulink/QuaRC环境下PMSM分数阶滑模控制实时仿真（英文）[J]. 黄家才,崔磊,施昕昕. 系统仿真学报. 2014(12)
[7]矿用电机车滑模变结构直接转矩控制系统的研究[J]. 赫广杰. 煤矿机电. 2014(05)
[8]感应电机直接转矩控制系统的“抗饱和”控制器设计[J]. 张兴华,姚丹. 电工技术学报. 2014(05)
[9]基于模型预测控制的异步电机弱磁控制新方法[J]. 郑泽东,陈宁宁,李永东. 电工技术学报. 2014(03)
[10]一种基于自抗扰技术改进的分数阶控制器[J]. 潘运亮,姜久龙,杜军,张晓敏. 计算机仿真. 2014(03)
博士论文
[1]永磁同步电动机的分数阶建模研究[D]. 余伟.华南理工大学 2014
[2]矿山牵引电机车控制系统的研究[D]. 宗剑.上海大学 2014
[3]基于分数阶控制器的永磁同步电动机速度控制研究[D]. 王瑞萍.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]基于无刷直流电机的矿用蓄电池机车调速系统研究[D]. 程军辉.安徽理工大学 2016
[2]感应电机弱磁控制策略的研究[D]. 谢鹏.安徽大学 2015
[3]基于分数阶微积分理论的控制器设计及应用[D]. 武东.北京理工大学 2015
[4]基于永磁同步电机的蓄电池机车调速系统研究[D]. 张俊卿.安徽理工大学 2014
[5]分数阶滑模变结构控制方法研究[D]. 刘舒其.太原科技大学 2014
[6]分数阶控制器设计与仿真研究[D]. 王淼.北京交通大学 2014
[7]永磁同步电机分数阶PID控制研究与设计[D]. 牛志嘉.电子科技大学 2013
[8]基于分数阶微积分理论的滑模变结构控制[D]. 王乃洲.南京林业大学 2010
[9]基于滑模变结构的感应电机矢量控制系统的研究[D]. 王佳子.哈尔滨理工大学 2009
[10]矿用电机车气动制动系统的制动特性与改进对策研究[D]. 公衍军.中南大学 2008
本文编号：2992665
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
s/2r变换中的磁动势矢量
me p st rrLT n iL= ψmr smr1LiT pψ =+以上分析的矢量控制系统中，将异步牵引电机的定子电流经过分解，可以分量，分别为励磁和转矩电流分量，简称smi 和sti 。经过 2.1.2 节分析可知动机的磁链rψ 与电流分量smi 有关，而从电磁转矩方程可知，其与电流分 的乘积有关。经过矢量控制这种方式，异步牵引电机的定子电流实现了真耦。图 2.3 可以看出，在 ABC 轴系下异步牵引电机的定子电流Ai 、Bi 、Ci 分换和 Park 变换，最后得到异步牵引电机的电流分量smi 和sti ，并将其作为入信号。
滑模变结构控制运动的规定为一定的时间范围做出要求。所以，学品质。比较常用的方如式 2.22 所示：dsgn ( )dss f st= ε ，sf(s)>0，通过分析的表达式，式中 f(s)设下三种：dsgn 0dsst= ε ε>
【参考文献】：
期刊论文
[1]无速度传感器PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制[J]. 侯利民,蔡柯,李勇,田志伟. 信息与控制. 2016(06)
[2]基于滑模观测器与滑模控制器的永磁同步电机无位置传感器控制[J]. 陈思溢,皮佑国. 电工技术学报. 2016(12)
[3]永磁同步电机变指数趋近律滑模控制[J]. 毛亮亮,周凯,王旭东. 电机与控制学报. 2016(04)
[4]飞翼布局无人机分数阶积分滑模姿态控制[J]. 谭健,周洲,祝小平,张乐. 控制理论与应用. 2015(05)
[5]双Y移30°六相异步电机弱磁控制算法研究[J]. 郭新华,郭保甲,颜冰钧,边元均,陈银. 控制工程. 2015(01)
[6]Simulink/QuaRC环境下PMSM分数阶滑模控制实时仿真（英文）[J]. 黄家才,崔磊,施昕昕. 系统仿真学报. 2014(12)
[7]矿用电机车滑模变结构直接转矩控制系统的研究[J]. 赫广杰. 煤矿机电. 2014(05)
[8]感应电机直接转矩控制系统的“抗饱和”控制器设计[J]. 张兴华,姚丹. 电工技术学报. 2014(05)
[9]基于模型预测控制的异步电机弱磁控制新方法[J]. 郑泽东,陈宁宁,李永东. 电工技术学报. 2014(03)
[10]一种基于自抗扰技术改进的分数阶控制器[J]. 潘运亮,姜久龙,杜军,张晓敏. 计算机仿真. 2014(03)
博士论文
[1]永磁同步电动机的分数阶建模研究[D]. 余伟.华南理工大学 2014
[2]矿山牵引电机车控制系统的研究[D]. 宗剑.上海大学 2014
[3]基于分数阶控制器的永磁同步电动机速度控制研究[D]. 王瑞萍.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]基于无刷直流电机的矿用蓄电池机车调速系统研究[D]. 程军辉.安徽理工大学 2016
[2]感应电机弱磁控制策略的研究[D]. 谢鹏.安徽大学 2015
[3]基于分数阶微积分理论的控制器设计及应用[D]. 武东.北京理工大学 2015
[4]基于永磁同步电机的蓄电池机车调速系统研究[D]. 张俊卿.安徽理工大学 2014
[5]分数阶滑模变结构控制方法研究[D]. 刘舒其.太原科技大学 2014
[6]分数阶控制器设计与仿真研究[D]. 王淼.北京交通大学 2014
[7]永磁同步电机分数阶PID控制研究与设计[D]. 牛志嘉.电子科技大学 2013
[8]基于分数阶微积分理论的滑模变结构控制[D]. 王乃洲.南京林业大学 2010
[9]基于滑模变结构的感应电机矢量控制系统的研究[D]. 王佳子.哈尔滨理工大学 2009
[10]矿用电机车气动制动系统的制动特性与改进对策研究[D]. 公衍军.中南大学 2008
本文编号：2992665
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