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PID参数自整定方法在电力机车微机控制柜中的应用研究
| 论文题名： | PID参数自整定方法在电力机车微机控制柜中的应用研究 |
| 关键词： | 电力机车;微机控制柜;PID调节器;单神经元;现场试验 |
| 摘要： | 目前SS3B型电力机车传动控制系统多采用基于经典PID速度环加电流环的双闭环控制结构，其中经典PID调节器均是以“模拟运算放大器”为主要元件的模拟PID调节器。模拟PID调节器易实现，稳定性较好，但在实际的调节过程中太过依赖控制对象的模型参数；并且由于电力机车在运行过程中呈现大滞后、非线性、强干扰等特点，其固定参数的经典PID控制难以获得良好的系统动态性能。 本文针对经典PID控制在SS3B型电力机车传动控制中应用的不足，开展了单神经元PID参数自整定算法在SS3B型电力机车传动控制中的设计研究，并在已开发的SS3B型电力机车微机控制柜中实现此算法。试验证明，单神经元PID参数自整定控制使得SS3B型电力机车在运行过程中具有良好的系统动态性能。此外，单神经元PID参数自整定算法在微机控制柜中易于实现，算法简单，实际运行过程中占用微机控制柜软硬件资源少，易于微机控制柜的维护。 本文首先对单神经元PID参数自整定算法在SS3B型电力机车传动控制系统中的设计与实现中参数的整定进行了仿真。进而在深入分析了SS3B型电力机车运行过程的机车特性后，利用现场试验数据与模型输出数据的对比，在Matlab/Simulink仿真环境下对SS3B型电力机车传动控制系统建立了精确的仿真模型。然后利用此模型来大大缩短单神经元PID参数自整定算法中参数整定的时间，使得单神经元PID参数自整定算法满足SS3B型电力机车的传动控制控制要求。 论文最后，对已应用单神经元PID参数自整定算法的SS3B型电力机车微机控制柜进行了试验方案的设计与研究。为了确保列车、试验设备在试验过程中的安全和严格要求试验时间的前提下，对试验进行了多种方案的设计。现场试验证明，单神经元PID参数自整定算法的应用使得SS3B型电力机车微机控制柜的控制性能符合设计要求。 |
| 作者： | 刘云平 |
| 专业： | 模式识别与智能系统 |
| 导师： | 王玉松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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