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虚拟轨道100％低地板车辆驱动技术研究
| 论文题名： | 虚拟轨道100％低地板车辆驱动技术研究 |
| 关键词： | 低地板车辆;轮毂电机;无刷直流电机;差速控制;独立驱动;驱动实验 |
| 摘要： | 虚拟轨道交通无需铺设实体轨道和设置候车站台，既有城市公交控制灵活的特点又有地铁、轻轨等城市轨道交通运量大的特点，完美结合了两者的优势。100％低地板车辆取消了传统的轮对车轴将地板高度降至350mm以下，方便乘客（特别是老人、残疾人和儿童）上下车，在环保、节能和改善交通等方面具备其他交通工具没有的优势。本论文基于国家实验室《虚拟轨道交通车辆驱动技术》的研究项目针对虚拟轨道100％低地板车辆驱动技术的研究，主要开展了以下工作: 确定独立轮对驱动控制方式。国内外在100％低地板车辆驱动研究中，主要集中于转向架方式的改变，这种方式的控制灵活性不高，本文确定了研究方案为独立轮对驱动控制方式，即基于DSP+FPGA轮毂电机独立轮对差速控制驱动方案，借助现代信号处理技术，该方案可以实现100％低地板车辆独立驱动控制且精度较高。 建立并分析仿真模型。分析了无刷直流电机的原理和数学模型，基于MATLAB的Simulink仿真平台建立了带霍尔传感器四台无刷直流电机独立驱动差速控制系统的模型，模型避开s函数的编写由霍尔传感器输出脉冲通过逻辑组合设计模6状态计数器模块、逆变器驱动脉冲生成模块及反馈电流模块等，仿真结果与理论分析一致。 研究四轮独立驱动差速控制导向理论。独立轮对差速控制转向模型一般采用Ackermann模型，但该模型转向半径较大，本文借鉴Ackermann模型研究了前后轮反向转动差速转向模型，这种模型的转向半径可以减少1/2，灵活性更高，研究了四轮独立驱动差速控制算法，通过线路信息可以算出驱动过程期望独立轮对输出的转速。 进行互馈电机独立控制实验。轮毂电机独立轮对驱动控制器（或系统）一般基于DSP或FPGA设计，本文综合两者的优势设计了基于DSP+FPGA的控制系统，并设计了虚拟轨道交通电机互馈实验台。互馈电机实验结果表明:基于DSP+FPGA控制系统能独立控制两台电机，精度高，延时小，最终实现了控制系统的装车运用。 |
| 作者： | 李仕云 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 郭育华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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