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研究生:陳光立
研究生(外文):CHEN GUNG LI
論文名稱:大眾捷運電聯車電動機動態性能之研究
論文名稱(外文):Study on Dynamic Performance of Traction Motors for Electrical Multiple Units of Mass Rapid Transit
指導教授:李福星李福星引用關係
指導教授(外文):Fu-Shin Lee
學位類別:碩士
校院名稱:華梵大學
系所名稱:機電工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:95
中文關鍵詞:電聯車感應馬達模糊控制向量控制
外文關鍵詞:Mass rapid transit vehicleinduction motorfuzzy controlvector-oriented control
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電聯車在設備上可分十一個子系統,每個子系統各司其主要的功能進而組成一輛電聯車,如設備缺少任何一個子系統則此車將不能以完全功能運作,其中推進系統是所有子系統中最重要的部份。本論文首先以磁場向量控制法則建立感應馬達驅動器之簡化數學模型,再以MALAB/SIMULINK內POWER SYSTEM BLOCKSET設計馬達驅動器之模型,模擬電聯車實際在測試軌上從啟動、加速、滑行到煞車的整個運轉過程。本論文同時運用該商用軟體內Control Toolbox及Fuzzy Toolbox探討高運量電聯車推進系統,分別以PI控制及模糊控制模擬電聯車在測試軌上行駛狀況並驗證實際軌道上量測數據。目前電聯車實際運雖作仍採用傳統PI控制方式,本論文主要貢獻則是開發其模糊控制策略做為未來電聯車控制之參考應用。
A mass rapid transit (MRT) vehicle usually consists of eleven subsystems to perform functions in each aspect as to achieve demanded performance for its successful operation, and it is also realized the driving subsystem is the most vital equipment of an effective accomplishment during the running processes. Within this research, vector-oriented control approach was first adopted in establishing a simple mathematical model, which characterized the induction motors used in the mass rapid transit vehicle, and a utility, POWER SYSTEM BLOCKSET, of a well-known commercial code MATLAB/SIMULINK was employed to design the driver model for the induction motors and to simulate the MRT vehicle’s overall operations from starting, accelerating, sliding, up to desecrating and stop.
Furthermore, basic control theories such PI and Fuzzy control approaches were explored in examining the control performances of a MRT vehicle on the test track and in comparisons with the experimental data. It was verified that the fuzzy controller developed in this thesis can certainly fulfill the operating necessities of the MRT vehicles, which are even though conducted using the conventional PI controlling method. Consequently, the fuzzy control approach for maneuvering MRT vehicles is a prospective candidate with more flexibility in the near future.
中文摘要…………………………………………………………….Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………Ⅱ
目錄………………………………………………………………….Ⅲ
圖目錄……………………………………………………………….Ⅴ
表目錄…………………………………………………………….…Ⅷ
符號說明…………………………………………………………….Ⅸ
第一章. 緒論……………….………………………………………..1
1.1 前言………………………..…………………………………….1
1.2 研究動機與目的...………………………………………………2
1.3 文獻回顧………………………………………………………...3
1.4 研究方法………………………………………………………...4
1.5 本章結論………………………………………………………...6
第二章 座標轉換…………………………………………………....7
2.1 簡介…………………………………………………….……..…7
2.2 座標轉換…………………………………………………….…..7
2.3 三相座標與二軸座標轉換………………………………….…..9
2.4 二維座標間的轉換………………………………..……….…..14
2.5 本章結論………………………………………………………..16
第三章 感應馬達數學模式………………………………….……..17
3.1 簡介…………………………………………………….…….…17
3.2 感應馬達空間向量動態數學模式………..….…………...…….17
3.3 感應馬達二軸動態數學模式………………………….……….19
3.4 本章結論………………………………………………………..21
第四章 向量控制.……………………………….…………..….…..22
4.1 閉迴路向量控制原理………………...…….……….…………..22
4.2 轉子磁場導向(RFO)控制………………..…………...………..24
4.3 間接式向量控制………………………………….....………....26
4.4 本章結論………………………………………………………..27
第五章 感應馬達向量控制模型……………..……………..……..28
5.1 轉子磁通導向伺服控制……………………………..………...28
5.2 方程式建立…………………………………………..………...28
5.3 模型建立…………………………..…………………….…….32
5.4 本章結論………………………………………………………..55
第六章 模糊控制……………….………..……..………………….56
6.1 模糊理論..………………………..….…………………………56
6.2 模糊速度控制器的設計…..………………………………...…57
6.3 設計控制器………………..……………………………...……60
6.4 本章結論………………………………………………………..79
第七章 慣性增減與加載效應探討..…….………………..….……80
7.1 慣性增減之控制器效能探討. . . .….………………………….80
7.2 吊鐘型及梯形曲線作為輸出入歸屬函數之模糊控制器…….85
7.3 捷運驅動馬達加載之效應探討.…….………………..….……90
7.4 本章結論………………………………………………………..93
第八章 結論………………………………..………………………94
參考文獻……………………………………..…………..…………96
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