Микропроцессорная система управления процессом разгона и движения электроподвижного состава городского электрического транспорта

• Автор: Колбасинский, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

1.1. Анализ применяемых систем тягового электропривода

1.1.1. Анализ характеристик и условий работы тяговых электродвигателей

1.2. Анализ систем управления тяговым электроприводом элект ронодвиясиого состава городского электрического транспорта

I 1.2.1. Анализ режимов движения городского электрического транспорта

1.2.2. Анализ математических моделей подвижного состава

1.3. Выводы по первому разделу и постановка задач исследования

2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗГОНА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА
2.1. Разработка математической модели подвижного состава с реостатноконтакторной системой управления
2.2. Постановка задачи оптимизации, выбор и обоснование целевой функции и формулировка ограничений
2.3. Синтез закона оптимального управления электроподвижным
составом
2.4. Выводы по второму разделу
3. АППАРАТНОПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ
3.1. Аппаратная реализация системы оптимального управления электроподвижным составом
3.1.1. Система датчиков
3.1.2. Микропроцессорная система управления
3.2. Программное обеспечение микропроцессорной системы
3.3. Выводы по третьему разделу
4. ПЛАНИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
4.1. Программа эксперимента
4.2. Обработка результатов эксперимента
4.3. Выводы по четвертому разделу ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЕ
Данные теоретического анализа работы городского электрического транспорта по России и регионам ПРИЛОЖЕН И Е
Полные исходные тексты программного обеспечения МПСУ
ПРИЛОЖЕНИЕЗ
Акты внедрения
ПРИЛОЖЕН ИЕ
Полные экспериментальные данные
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Перечисленные результаты позволяют получить систему управления, минимизирующую электропотребление ЭПС ГЭТ, в кратчайшие сроки внедрять ее на эксплуатируемых ЭПС, без вмешательства в силовую цепь а, следовательно, без согласования с заводом-изготовитслсм. Предложенные решения могут быть применены не только к системам управления ЭПС ГЭТ, но и к релейным системам управления другими объектами с ТД последовательного возбуждения. Достоверность полученных результатов подтверждается корректным применением математических методов и пакетов стандартных и зарегистрированных автором программ; совпадением расчетных и экспериментальных данных, а также проверкой допустимых погрешностей вычислений и сходимости алгоритмов. Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы путем внедрения специализированной микропроцессорной системы управления тяговым электроприводом (ТЭП) ЭПС ГЭТ и программного обеспечения на следующих предприятиях: Муниципальное предприятие «Горэ-лектротранс», «Троллейбусное депо» № 1, № 2, «Трамвайное депо» и ООО «НПО Элкомтранс» г. Красноярска. Перспективы дальнейшего использования результатов диссертации заключается в разработке технической документации по модернизации трамвай-но троллейбусного парка, проектированию экономичного ТЭП постоянного тока, а так же в расширении внедрения программного обеспечения оптимальных по электропотреблению систем управления ТЭП последовательного возбуждения. Аппаратно-программная реализация системы управления ЭПС с РКСУ, позволяющая реализовать оптимальный по энергопотреблению закон управления процессом разгона и движения транспортного средства. Способ пуска ТД последовательного возбуждения, позволяющий читывать напряжение в контактной сети, и минимизирующий потребление энергии на разгон и движение, не зависимо от действий водителя. Математическая модель процесса разгона и движения транспортного средства с ТД последовательного возбуждения и РКСУ, позволяющая синтезировать оптимальные законы управления для ЭПС с ТД постоянного тока. Закон оптимального по электропотреблению управления ЭПС ГЭТ с ТД последовательного возбуждения с РКСУ. Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири», г. Международной выставке-конгрессе «Энегросберсжение-». Всероссийском совещании «Энергосбережение и энергетическая безопасность регионов России» г. Всероссийской научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления» г. Томск, Томский университет систем управления и радиоэлектроники. Основные идеи работы публиковались в центральной печати (журналы «Электрика», «Вестник городского электрического транспорта») и в различных сборниках научных трудов Всероссийского, регионального и межвузовского уровня. Система оптимального (по электропотреблению) управления процессом разгона и движения ЭПС ГЭТ с РКСУ защищена патентом РФ Лга 4 «Способ пуска тягового двигателя последовательного возбуждения» []. Система городского электрического транспорта. Классификация электрического транспорта, и место в ней городского представлена на рис. К. II. Д. электрической тяги. Для того чтобы оценить к. Как известно, электрическая энергия вырабатывается на электростанциях. С целью снижения потери мощности в проводах линий электропередач (ЛЭП) необходимо снизить ток и повысить напряжение в ЛЭП. Для этих целей используются повышающие трансформаторные подстанции, преобразующие генераторное напряжение электростанции в напряжение высоковольтной линии электропередач. Далее электроэнергия преобразуется рядом понижающих подстанций разного уровня. Затем, тяговая подстанция преобразует входное напряжение в напряжение необходимой величины, при необходимости, выпрямляет его и подает в контактную сеть. Непосредственно от контактной сети питается подвижной состав, преобразуя электрическую энергию в механическую (движения поезда). На всех этапах преобразования энергии имеют место потери, обусловленные не единичным к. З - к. Рис. Рис.