摘要：高速磁悬浮列车牵引供电系统采用大功率背靠背三电平有源中点钳位(ANPC)变流器。为在低开关频率下降低网侧电流谐波,基于三相静止坐标系的线性扩张状态观测器(LESO)和比例谐振(PR)控制,提出一种适用于大功率三电平整流器的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)策略,并设计相应的死区补偿方法。高速磁悬浮列车在运行过程中,定子段换步会造成逆变侧负载剧烈变化,从而引起网侧电流的大幅度改变。考虑到SHEPWM动态性能较差,提出一种在换步阶段对离线计算的开关角进行在线修正的方法,可提高基于SHEPWM整流器闭环控制的动态调节能力。最后,利用背靠背三电平ANPC变流器实验平台进行实验,验证了SHEPWM提高网侧电流质量的优越性以及所提策略提高SHEPWM闭环控制动态性能的有效性。

摘要：高速磁悬浮列车采用长定子直线同步电机驱动,列车运行时电机定子相电流存在大量的谐波,这将影响列车的牵引控制性能并造成牵引力波动。该文针对谐波含量较高的5次和7次谐波电流推导双端供电模式下长定子直线同步电机的谐波电压数学模型,通过坐标变换与低通滤波的方式提取出谐波电流,设计基于积分滑模的谐波控制器,并在控制系统中增添谐波电流环,从而抑制电机定子电流中的5次和7次谐波分量。最后,对所提出的控制策略与传统谐波抑制策略分别进行硬件在环实验,通过对实验结果进行对比,证明所提出的策略具有更强的谐波抑制能力。

摘要：牵引系统是高速磁浮列车的动力来源。牵引供电与控制系统的性能影响列车的最高运行速度、运行平稳性和舒适性。文章系统梳理了高速磁浮交通牵引供电与控制技术的国内外发展历程和最新研究进展,对比分析了目前技术较成熟的德国常导高速磁浮、日本超导高速磁浮和中国常导磁浮交通牵引供电与控制特点。面对600 km/h速度级常导高速磁浮列车运行需求,深入研究牵引供电与控制系统如何提供更大、更稳定的牵引力和制动力,提高牵引供电效率;攻克车辆长期服役平稳性和舒适性对多端口大功率牵引系统控制的挑战;攻克全生命周期健康状态智能感知与可靠性提升等关键问题,实现全速度范围能效提升。建议依托上海高速磁浮商业运营示范线改造升级,突破牵引系统工程化设计制造与智能运维等技术,构建中国自主可控的牵引系统试验平台,提供牵引供电与控制技术的中国方案。

摘要：常导电磁吸引式磁悬浮列车在高速运行时,需要采用无速度传感器控制技术估算列车的速度和位置,以保证磁浮列车的稳定运行。该文以高速磁浮列车所用的长定子直线同步电机为研究对象,针对其双端供电的工作模式,利用降阶观测器理论,实现直线电机的无速度传感器矢量控制。首先,给出长定子直线同步电机的数学模型,并写成状态方程;利用降阶观测器理论设计直线电机的反电势观测器,得到直线电机在估计旋转坐标系下的反电势分量;由反电势分量得到角度偏差,通过PI控制器得到电机角度和速度。最后,在半实物仿真平台上对提出的方案进行验证,实验结果说明该方案是有效的、可行的。