高速动车组牵引传动系统的监测平台

发布时间：2017-05-14 03:04

  本文关键词：高速动车组牵引传动系统的监测平台，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着国家实施“一带一路”宏大战略,高速动车组已成为我国高端现代轨道交通装备走出去的靓丽名片。高速动车组的牵引传动系统是“引进吸收消化再创新”的九大关键技术之一,对其深入研究即是发展高性能的完全自主知识产权的高速动车组战略的当务之急,也是推动中国高速动车组走出去战略的必行之路。论文以某型高速动车组的牵引传动系统为研究对象,旨在开发基于MATLAB和LabVIEW的高速动车组牵引传动系统的监测平台。MATLAB/Simulink作为下层软件平台,用于建立研究对象模型,模拟某型高速动车组牵引传动系统;LabVIEW作为上层软件平台,用于开发人机交互的可视化监测界面。所建的监测平台,有利于实时监控关键部位的运行状态,有利于及时诊断分析和评估关键部位的运行性能,有利于为高速动车组车辆调试和检修提供指导性建议,有利于保障高速动车组运行的安全性、可靠性和可维护性。首先,针对某型高速动车组牵引传动系统,对其列车动力学性能、核心部件的工作原理及其关键技术进行了研究分析。其次,为了验证理论研究,建立高速动车组的牵引传动系统MATLAB/Simulink仿真模型;所建的模型是本课题的监测对象。再次,阐述了LabVIEW虚拟仪器技术的数据显示与分析、数据存储与历史回放、报表生成等基本的测试功能;介绍了Lab VIEW LabSQL数据库访问工具包和Lab VIEW SIT仿真接口工具包。最后,开发了基于MATLAB/Simulink和Lab VIEW的高速动车组牵引传动系统的监测平台,所建的监测平台包括用户登陆与管理、部件监测与性能评估、数据存储与回放、报表打印等功能。所建的网侧牵引传动系统能满足牵引变压器、四象限脉冲整流器、中间直流电路的监测需求;能模拟高速动车组牵引工况、制动工况、工况切换、网压变化、负载变化等运行情况,并能实时监测网侧性能指标和中间直流输出电压稳定情况;所建电机侧牵引传动系统能满足列车运行状态、牵引逆变器、牵引电机的监测需求;能设定列车运行速度指令,实现提速、降速功能,同时监测提速、降速时牵引制动特性;设计了列车运行工况监控器,通过三个指示灯直观地指示列车的牵引加速运行、恒速运行、制动运行三种状态。
【关键词】：高速动车组 牵引传动系统 监测平台 LabVIEW
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U266
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题背景和研究意义8-9
• 1.2 课题相关技术的研究现状9-11
• 1.2.1 牵引变压器的研究现状9
• 1.2.2 牵引变流器及其控制策略的研究现状9-10
• 1.2.3 牵引电机及其控制策略的研究现状10-11
• 1.2.4 牵引传动系统的监测平台研究现状11
• 1.3 论文主要内容及安排11-13
• 第二章 高速动车组牵引传动系统13-30
• 2.1 概述13
• 2.2 列车动力学13-15
• 2.2.1 列车运行阻力14
• 2.2.2 牵引性能14-15
• 2.2.3 制动性能15
• 2.3 高速动车组牵引传动系统的主要部件15-21
• 2.3.1 牵引变压器15-16
• 2.3.2 牵引变流器16-20
• 2.3.3 牵引电机20-21
• 2.4 高速动车组牵引传动系统主要控制策略21-30
• 2.4.1 脉冲整流器之瞬态直接电流控制策略21-22
• 2.4.2 牵引逆变器之电压空间矢量控制策略22-24
• 2.4.3 牵引电机之直接转矩控制策略24-27
• 2.4.4 恒速控制器控制策略27-30
• 第三章 高速动车组牵引传动系统的MATLAB/Simulink建模30-49
• 3.1 网侧牵引传动系统MATLAB/Simulink建模30-38
• 3.1.1 牵引变压器MATLAB/Simulink建模30
• 3.1.2 基于瞬态直接电流控制的脉冲整流器MATLAB/Simulink建模仿真30-33
• 3.1.3 整体仿真模型及结果分析33-38
• 3.2 电机侧牵引传动系统MATLAB/Simulink建模38-49
• 3.2.1 牵引电机MATLAB/Simulink建模38
• 3.2.2 SVPWM控制策略的MATLAB/Simulink建模仿真38-41
• 3.2.3 恒速控制器MATLAB/Simulink建模仿真41
• 3.2.4 基于直接转矩控制的牵引电机MATLAB/Simulink建模仿真41-43
• 3.2.5 整体仿真模型及结果分析43-49
• 第四章 LabVIEW虚拟仪器技术49-56
• 4.1 概述49
• 4.2 数据显示与分析49
• 4.3 数据存储与历史回放49-51
• 4.4 Report Generation Toolkit报表生成工具包51-52
• 4.5 LabSQL数据库访问工具包52-54
• 4.6 LabVIEW SIT仿真接口工具包54-56
• 第五章 高速动车组牵引传动系统的监测平台56-71
• 5.1 监测平台总体设计56-57
• 5.2 用户登陆界面57-59
• 5.2.1 用户注册57-58
• 5.2.2 用户管理58-59
• 5.3 网侧牵引传动系统的监测系统开发59-65
• 5.3.1 网侧监测需求分析60
• 5.3.2 网侧牵引传动系统监测界面开发60-65
• 5.4 电机侧牵引传动系统监测系统65-69
• 5.4.1 电机侧牵引传动系统监测需求分析66
• 5.4.2 电机侧牵引传动系统监测界面开发66-69
• 5.5 牵引传动系统的监测平台主界面69-71
• 第六章 总结与展望71-73
• 参考文献73-76
• 个人简历 在读期间发表的学术论文76-77
• 致谢77

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