曳引机硬件在环综合测试系统设计

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1、工程硕士学位论文曳引机硬件在环综合测试系统设计TractionMachineHILIntegratedTestSystemDesign作者姓名俞和君工程领域控制工程校内指导教师肖兵校外指导教师刘英杰所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2015年12月05日TractionMachineHILIntegratedTestSystemDesignADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YuHejunSupervisor：Prof.XiaoBingSouthChinaU

2、niversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TQ学校代号：10561学号：201220208447华南理工大学硕士学位论文（曳引机硬件在环综合测试系统开发）作者姓名：俞和君申请学位级别：工程硕士工程领域名称：控制工程校内指导教师姓名、职称：肖兵、教授校外指导教师姓名、职称：刘英杰、高级工程师论文形式：ꇶ产品研发ꇶ√工程设计ꇶ应用研究ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：控制理论与应用论文提交日期：2015年10月26日论文答辩日期：2015年12月05日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月

3、日答辩委员会成员：主席：陈雪梅委员：肖兵、罗飞、王剑、康文雄摘要电梯作为特种机电设备，其运行的安全和可靠性直接关系到搭乘人员的生命财产安全。而曳引机作为电梯的动力部件，其性能特征、状态检测、故障判断及排除方法的研究显得尤为重要。“曳引机硬件在环综合测试与故障诊断系统开发”为本论文参与的项目。由于电梯曳引机的载荷多变，传统的曳引机测试系统难以全面评估其驱动特性，故该论文采用硬件在环技术，通过建立曳引机负载的动态模型，为曳引机测试提供真实负载，最终为曳引机及曳引机驱动性能的评估提供测试平台。本论文研究曳引机硬件在环综合测试系统的设计，

4、主要完成曳引机模拟负载单元硬件选型和驱动控制系统的建模，将曳引机控制系统与电梯机械系统模型组合，搭建出电梯整体模型，并对其在不同工况下的运行特性进行仿真和分析，证明了模拟系统的有效性。本文首先介绍了系统的总体功能和结构，绘制了系统的机械结构图。根据已有曳引机参数以及试验需求，对模拟负载的主要元件进行选型。接着根据永磁同步电机的矢量控制原理，采用了电压空间矢量SVPWM技术，运用MATLAB软件对永磁同步电机的控制系统和电梯的机械系统进行建模。最后，对搭建的模型进行仿真实验，分析得到曳引机在满载空载、加速减速、突加负载等不同工况下转

5、速转矩输出曲线，结果显示：该模型的转速转矩输出曲线能较好的跟踪输入控制曲线，模拟出电梯运行时的真实负载输出情况，从而验证了该设计模型的有效性，可将该模型运用在驱动系统的动态加载中。最后，介绍了负载转矩通过dSPACE实时输出的方案，实现曳引机硬件在环综合测试。本论文的研究有助于电梯曳引机运行状态的实时动态检测、故障分析及预测，为电梯的安全运行和曳引机的故障维护提供保障和支持。关键词：曳引机；硬件在环；矢量控制；MATLAB建模IAbstractAsthespecialmechanicalandelectricalequipment

6、,theoperationsafetyandreliabilityofelevatorswilldirectlyimpactthepropertyandlifeofpeople.Tractionmachineisthepowerpartoftheelevator.Thestudyofperformancecharacteristics,statusinspectionandfailurejudgments,exclusionmethodoftractionmachineisveryimportant.Thisworkisparto

7、fthe“TractionmachineHardware-in-the-Loop(HIL)integratedtestsystemandfaultdiagnosissystemdevelopment”project.Astheloadingofelevatortractionmachineisvaried,it’shardtousethetraditionaltractionmachinetestsystemtointegratedevaluatethedrivecharacteristics.Thisprojectistostu

8、dyanddesignthetractionmachineHILintegratedtestsystem.Inthissystem,thedynamicmodelbuiltbyHILtechnologyisusedtosimulatethereal