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基于模糊监督协调控制的机车保护装置测试系统的研制
| 论文题名： | 基于模糊监督协调控制的机车保护装置测试系统的研制 |
| 关键词： | 电力机车;电路保护装置;测试系统;模糊监督器;自适应PID |
| 摘要： | 电力机车的电路保护系统是监督机车运行状态和保护机车电路的关键装备，过载保护装置工作状态的好坏是电路保护系统能否安全运用的重要因素。现有的保护装置测试设备已无法满足测试要求，迫切需要研制新的机车保护装置测试系统。论文在分析机车保护装置特点的基础上，采用离线测试的整体测试方案，通过模拟装置的工作状况，实现对保护装置的测试。 对保护装置进行测试，关键是要模拟保护装置的工况，而机车保护装置种类繁多，需要提供多种波形的大电流。对电流的控制要求快速和较小的脉动，需要对整流器的输入电压和控制角进行协调控制。针对测试对象多样、电气特性发散性大、时变，常规控制方法难以实现的状况，提出基于模糊监督协调控制的系统控制策略，上层模糊监督器对系统的控制效果进行监控，实时地调整控制目标、参数，底层局部控制器分别控制调压器和触发脉冲。测试时，模糊监督器根据器件信息设定调压器目标档位、选择对应的相位控制器，档位控制器依据监督器给出的目标档位进行控制，相位控制器对触发角进行控制。 设计自适应PID相位控制器对恒流或曲线模式下的相位进行控制；di/dt模式下，由于实时性和准确性要求比恒流模式要高很多，且要求有一定的学习能力，PID不能满足控制要求，而神经网络控制器具有很强的自适应性，通过参数在线学习，能够实现准确快速的控制。 系统硬件设计采用模块化设计思想，根据功能不同将系统硬件分为多个模块进行设计，包括主电路、驱动电路和控制电路，信号采集和人机交互模块几大部分。软件设计采用OPC技术，结合组态软件控制方便和Matlab计算能力强的优点，设计了自动测试、手动测试、数据查询、数据统计、参数设置、使用帮助等功能，使系统具有友好的操作界面，提高系统测试效率。 通过调试和完善，8G/SS1保护装置测试系统已通过太原北机务段组织的专家技术鉴定，正式投入使用，并取得了很好的效益，获得用户的好评。 |
| 作者： | 刘定远 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 黄志武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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