摘要: |
高速磁悬浮交通系统是一种全新的轨道交通系统,高速磁悬浮列车利用电磁吸力或电动斥力将列车悬浮在轨道上,由长定子直线同步电机驱动运行,具有无接触运行、速度高、启动快、能耗低、环境影响小等诸多优点,世界上很多国家多对其进行了广泛研究。随着上海磁浮列车示范运营线的引进,我国磁悬浮列车技术的研究也进入了高速发展阶段。使用长定子直线同步电机驱动高速磁悬浮列车运行是高速磁悬浮交通系统的关键技术之一,研究适合长定子直线同步电机的控制方式对于推动我国高速磁悬浮交通系统的发展具有现实意义。
本文首先分析了高速磁悬浮列车用长定子直线同步电机的等效电路,推导了长定子直线同步电机的推力方程。然后介绍了矢量控制与直接转矩控制的原理,在此基础上,针对长定子直线同步电机的双重作用,确定长定子直线同步电机采用矢量控制方式;根据高速磁悬浮系统本身的特点及矢量控制的要求,在列车不同运行速度下,对矢量控制中需要的磁极相角信息采用三种不同的处理方式。低速时,通过传感器获取的固定周期的磁极相角值,采用线性插值的方法完成整个周期的磁极相角曲线;高速时,采用无位置速度传感器矢量控制方法——基于扩展反电势的估算法:介于高低速之间时,利用传感器获取的固定周期的磁极相角值,通过对误差的曲线拟合,校正观测器估算法所得的磁极相角值。在对以上三种方法理论分析的基础上,利用MATLAB仿真工具对三个运行阶段进行了仿真,仿真结果证明了上述方法的可行性。最后关于参数对估算法的影响进行了仿真。
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