tcu半实物仿真平台与控制算法研究

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1、TCU半实物仿真平台与控制算法研究TCUSemi-physicalSimulationPlatformandControlAlgorithmResearch金朦大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教言机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：曰期：加5年《月〈曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产招及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属__大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成果时署名单位仍然为大连交通大学=学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授杈大连交通大学可以将本学位论女的今部或部分内宕综入

3、学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印、绾印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）曰期：¥5年Z月〈曰曰期：年《月〈曰分类号：TP393.05学校代号：10150UDC：密级：公开学号：20122244硕士学位论文TCU半实物仿真平台与控制算法研究TCUSemi-physicalSimulationPlatformandControlAlgorithmResearch学生姓名：导师及职称学科门类：专业名称：研究方向：申请学位级别

4、：论文答辩日期：年月日学位授予单位：大连交通大学摘要摘要近年来，随着我国经济及技术的快速发展，使得人们对高速列车的运行速度及运输能力越来越重视。高速动车组在逐步向列车控制的网络化、信息化、安全化、智能化发展。因此，对列车网络控制系统和牵引变流系统的技术研究是动车组进一步发展的关键。本文是基于网络控制系统与牵引变流系统之间的关系，针对中央控制单元与牵引控制单元的通信接口进行研究，并重点研究了牵引变流器中逆变部分的电机控制算法。为中央控制模拟单元CCU，牵引控制模拟单元TCU以及PC机之间的通信提供有利支撑。为了深入了解牵引变流系统与网络控制系统

5、的发展形势，本文首先从网络控制系统和牵引变流系统的发展现状出发，分析了他们的发展趋势，研究动车组中牵引变流器的结构及控制算法，主要介绍整流器部分及逆变器部分的控制算法，重点对牵引逆变部分的恒压频比控制、矢量控制及直接转矩控制算法进行详细分析。为了验证直接转矩控制算法，在Matlab/Simulink环境下设计并实现了牵引变流的仿真系统。其次，对网络通信半实物仿真平台的硬件结构及上位机软件UniCap开发环境进行简要说明，利用该平台对牵引控制模拟单元（TCU）与中央控制模拟单元（CCU）之间的通信接口进行研究，实现控制命令等信息的传输，并在TC

6、U中进行逻辑运算及牵引指令预处理。同时研究TCU与PC机之间的以太网通信。最后，通过对网络通信半实物仿真平台的结构及直接转矩控制系统的仿真模型的研究，构建了从通信到牵引电机控制的仿真系统，实现了对电机转矩、转速的控制功能。仿真结果表明，电机的速度得到很好的控制，具有较好的动态特性。本文通过对牵引变流系统和网络控制系统的深入研究，运用半实物仿真平台加模拟仿真的方式，验证了动车组牵引电机控制策略的合理性，为今后动车组的网络控制系统与牵引变流系统相结合的技术研究奠定了有利的基础。关键词：牵引变流器；网络控制；Matlab/Simulink；直接转矩

7、控制I大连交通大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withtheraipiddevelopmentofChina’seconomyandtechnology,peoplepaymoreandmoreattentiontotherunningspeedandtransportcapacityofthehigh-speedtrain.ThenetworkcontrolsystemofhighspeedEMUisdevelopingtonetworking,informatization,securityandintel

8、ligent.So,researchonthetechnologyoftrainnetworkcontrolsystemandtractionconvertersy