【正文】 ....................................................................................9 2 軌道交通直流牽引變電所整流器 主電路拓撲數(shù)學(xué)模型的建立及參數(shù)的計算 ........11 主電路拓撲結(jié)構(gòu)的選擇及其數(shù)學(xué)模型的建立 ....................................................11 三相 VSR 一般數(shù)學(xué)模型 ................................................................................11 三相系統(tǒng)的矢量描述和坐標變換 ..................................................................13 （ d q）坐標系下的三相 VSR 數(shù)學(xué)模型 ........................................................15 三相 VSR 系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計與仿真 .......................................................................17 VSR 直流側(cè)與交流側(cè)電壓的確定與分析 .....................................................17 VSR 交流側(cè)電感的分析與設(shè)計 .....................................................................18 VSR 直流側(cè)電容容量的分析與設(shè)計 .............................................................21 軌道交通直流牽引供電 整 流器的參數(shù)計算 .................................................22 3 軌道交通直流牽引供電整流器控制系統(tǒng)的設(shè)計 ........................................................24 PWM 整流器的控制策略 .......................................................................................24 單神經(jīng)元自適應(yīng) PID 控制器 ................................................................................25 單神經(jīng)元自適應(yīng) PID 原理 ..............................................................................25 單神經(jīng)元自適應(yīng) PID 控制器的實現(xiàn) ..............................................................25 復(fù)合型單神經(jīng)元 PID.......................................................................................29 三相 VSR 控制系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制設(shè)計 ...............................................................30 電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計 ..................................................................................30 基于單神經(jīng)元 PID 控制的電壓外環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計 ......................................34 4 三相 VSR 的 SVPWM 調(diào)制技術(shù)及其算法實現(xiàn) .......................................................39 VSR 空間電壓矢量分布及合成 .......................................................39 SVPWM 驅(qū)動信號生成算法及其仿真 ..................................................................41 一種線電壓控制策略的多電平通用的空間矢量算法原理簡介及實現(xiàn) ......42 基于 MATLAB 的兩電平算法的仿真試驗 ...................................................44 5 軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)測試與仿真 ...................................................................48 基于單神經(jīng)元 PWM 控制的軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)的啟動波形分析 .....50 基于復(fù)合單神經(jīng)元 PWM 控制的系統(tǒng)交流側(cè) ID、 IQ分析 ...................................51 系統(tǒng)負載突變時仿真分析 ....................................................................................52 系統(tǒng)交流側(cè)輸入電流諧波分析 .............................................................................53 系統(tǒng)在有源逆變工作狀態(tài)下性能分析 .................................................................54 6 總結(jié)與展望 ....................................................................................................................56 本文所做工作及結(jié)論 .............................................................................................56 本文改進的方向及展望 ........................................................................................56 致謝 …… ...…………………………………………………………… ........................57 參考文獻 … … ……………………………………………………………… ...............58 翻譯部分 … ...………………………………………………………………………… 60 中文譯文 ...………………………………………………………………… ……… 60 英文原 文 … .………………… ………………………………………… ……… … ..68 中國礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科 生 畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 概述 城軌交通 直流牽引 供電系統(tǒng) 軌道交通作為現(xiàn)代化城市的交通工具，由于其運量大、速度快、安全可靠、準點舒適、綠色環(huán)保，能夠有效緩解城市交通擁擠的狀況，提高城市公共交通的服務(wù)水平，改善城市居民的出行結(jié)構(gòu)，因此越來越受到世界各國的普遍重視。 Space vector PWM (SVPWM)。 最后建立整個系統(tǒng)的 SIMULINK 仿真模型，對其進行了仿真分析，通過仿真結(jié)果驗證了基于單神經(jīng)元 PWM 控制的三相 PWM 整流器在地鐵、輕軌等直流牽引供電電源中用作牽引整流器的可行性，也驗證了針對其應(yīng)用而提出的控制方法和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計方法的正確性。 從控制角度出發(fā)，經(jīng)過比較分析選擇了基于 直接電流控制和 SVPWM 控制方法 對 三相電壓型 PWM 整流器進行雙閉環(huán)控制，其中 電壓環(huán) (外環(huán) )采用單神經(jīng)元 PID 控制，電流環(huán) (內(nèi)環(huán) )仍采用傳統(tǒng)的PI 調(diào)節(jié)。由于 PWM整流技 術(shù) 具有高功率因數(shù)、低諧波污染、能量雙向流動、小容量儲能環(huán)節(jié)、恒定直流電壓控制等優(yōu)點 ，因此對高功率因數(shù)的三相 PWM 整流器的研究己成為當今國內(nèi) 外研究的 熱點，如 果 能將之應(yīng)用在城市軌道交通直流牽 引供電電源系統(tǒng)中將有著重大的現(xiàn)實意 義。 年 編號： （ ）字 號 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目： 單神經(jīng)元 PWM 控制在軌道交通 PWM 整流器 中的應(yīng)用研究 姓名： 史煒東 學(xué)號： 04051485 班級： 電氣工程 與 自動化 054 班 二〇〇 九 年六月 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè) 計 姓 名： 史煒東 學(xué) 號 ： 04051485 學(xué) 院： 信息與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程 與 自動化 設(shè)計題目： 單神經(jīng)元 PWM 控制在軌道交通 PWM 整流器 中的應(yīng)用研究 專 題： 指導(dǎo)教師： 王崇林 職 稱： 教授 2020 年 6 月 徐州 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 學(xué)院 信電 學(xué)院 專業(yè)年級 電氣 工程與自動化 054 學(xué)生姓名 史煒東 任務(wù)下達日期 ： 2020 年 2 月 16 日 畢業(yè)設(shè)計日期： 2020 年 2 月 16 日 至 2020 年 6 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計題目： 單神經(jīng)元 PWM 控制在軌道交通 PWM 整流器中的應(yīng)用 研究 畢業(yè)設(shè)計專題題目： 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求： 1. 學(xué)習 PWM 整流器 方面的基礎(chǔ)知識 ； 2. 設(shè)計 軌道交通 直流牽引 PWM 整流器的主電路，根據(jù)設(shè)計要求和設(shè)計指標對主電路各 參數(shù)進行計算； 3. 對 PWM 整流 電路控制策略進行進行分析和研究 ，確定 PWM 整流器的控制策略，并對調(diào)節(jié)器參數(shù)進行設(shè)計計算； 4. 將單神經(jīng)元 PID 控制 方法 運用到 PWM 整流器 控制 中，并完成仿真研究。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語 （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨立解決實際問題的能力；③ 研究內(nèi)容的 理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤ 工作態(tài)度 及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 評閱教師評語 （ ① 選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ③ 綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力； ④ 工作量的大小； ⑤ 取得的主要成果及創(chuàng)新點； ⑥寫作的規(guī)范程度； ⑦ 總體評價及建議成績； ⑧ 存在問題； ⑨ 是否同意答辯等 ）： 成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯誤 有原則性錯誤 沒有 回答 答辯委員會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月