[发明专利]一种重载机车滑模极值搜索最优粘着控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种重载机车滑模极值搜索最优粘着控制系统及方法，可实现重载机车粘着控制。其中所述重载机车粘着控制模块，包括：超螺旋滑模控制器、微分跟踪器、负载转矩和粘着系数观测器、滑模极值搜索单元可实现重载机车牵引电机转矩的动态闭环控制。在重载机车电机模型矢量控制基础上，结合滑模极值搜索方法，设计粘着系数观测器，实时估测出轮轨粘着系数，使机车在外界复杂环境下运行于最佳粘着点附近，有效发挥了牵引电机功率，实现了重载机车的最优粘着控制，可广泛应用于重载机车最优粘控制的场合。

主权项

一种重载机车滑模极值搜索最优粘着控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，设计超螺旋滑模控制器，输出控制转矩TmTm=JmRgr(r2JmRg2Fμ+1MFμ-1MFd+v·s*)-γ1|σ|12sign(σ)-γ2∫τ=0tsign(σ)dτ]]>式中，Jm为电机转动惯量，Rg为轮传动比，J为轮对转动惯量，Fμ为牵引电机产生的牵引力，M为重载机车整车重量，Fd为运行阻力，为最佳蠕滑速度微分值，γ1、γ2为控制器待设计参数，σ为设计滑模面；步骤2，由输出控制转矩Tm、负载转矩和粘着观测器计算的反馈转矩信号做差输入到控制器；步骤3，坐标变换单元根据信号采集单元的输出信号uab、ubc、iab、ibc输出dq轴电流id、iq；步骤4，负载转矩和粘着系数观测器根据dq轴电流id、iq，轮对速度vd，计算输出转矩反馈信号形成电机转矩的动态闭环控制；步骤5，滑模极极值搜索单元根据粘着系数观测值轮对速度vd、车体速度vt，输出机车最佳蠕滑速度步骤6，微分跟踪器根据最佳蠕滑速度计算输出最佳蠕滑速度微分值步骤7，根据控制器输出输出αβ电压信号uα、uβ，产生三相占空比可调的SVPWM调制波，SVPWM输出信号作为三相桥式逆变电路的开关通断控制信号。