無齒直驅(qū)永磁同步曳引電梯驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)以及控制理論的蓬勃發(fā)展，無齒直驅(qū)永磁同步曳引驅(qū)動系統(tǒng)以其優(yōu)異的控制性能與簡單可靠的結(jié)構(gòu)形式在現(xiàn)代化的電梯行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)生活水平的不斷提高以及行業(yè)競爭的日益激烈，對電梯驅(qū)動系統(tǒng)在安全可靠性、乘梯舒適性和低成本易用性方面提出了更高的要求。本文以永磁同步曳引驅(qū)動系統(tǒng)為基礎(chǔ)，從轉(zhuǎn)子初始角度辨識、啟動轉(zhuǎn)矩快速補(bǔ)償、雙閉環(huán)系統(tǒng)控制技術(shù)和故障容錯(cuò)運(yùn)行四個(gè)方面進(jìn)行了深入的分析研究，實(shí)現(xiàn)安全、可靠、舒適和易用的電

2、梯驅(qū)動器，主要的研究內(nèi)容和成果如下：
　　以實(shí)現(xiàn)電梯安全啟動與運(yùn)行為出發(fā)點(diǎn)，著重研究了基于高頻旋轉(zhuǎn)電壓注入法的高精度轉(zhuǎn)子初始角度辨識方法。本文介紹了高頻電壓注入法的數(shù)學(xué)模型與傳統(tǒng)方法的實(shí)現(xiàn)原理。在推導(dǎo)高頻注入過程中死區(qū)效應(yīng)模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了定子電阻、延時(shí)因素和死區(qū)效應(yīng)對辨識結(jié)果誤差的影響。以此為基礎(chǔ)，提出一種簡單高效的正負(fù)旋轉(zhuǎn)電壓注入方案，在無需額外補(bǔ)償?shù)那闆r下實(shí)現(xiàn)低誤差的位置辨識。
　　以提高轎廂乘客乘梯舒適性為出發(fā)

3、點(diǎn)，著重研究了曳引機(jī)啟動零速控制階段的快速啟動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償技術(shù)?？紤]電梯應(yīng)用的特殊性，建立包含轎廂、曳引機(jī)、對重塊和乘客在內(nèi)的電梯系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量模型。通過擴(kuò)展根軌跡法分析了變化的慣量會在穩(wěn)定性和動態(tài)性能上對傳統(tǒng)基于細(xì)分技術(shù)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩觀測的補(bǔ)償方法產(chǎn)生影響。提出一種基于變PI參數(shù)與模糊邏輯轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償相結(jié)合的方案，同時(shí)消除乘客失重感與調(diào)整震蕩感，提高舒適性。
　　以降低廠商維護(hù)成本與調(diào)試人員工作難度為出發(fā)點(diǎn)，著重研究了永磁同步曳引機(jī)的參數(shù)

4、辨識與雙閉環(huán)控制技術(shù)。本文通過電壓電流法、擬牛頓改進(jìn)型旋轉(zhuǎn)電壓注入法以及針對電梯特性的EKF慣量識別法，快速高精度的獲取曳引機(jī)的定子電阻、定子電感和等效轉(zhuǎn)動慣量信息。然后在建立曳引機(jī)電流內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)其參數(shù)的自動整定。在速度環(huán)中，本文分析了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)模PI控制的優(yōu)缺點(diǎn)和慣量變化帶來的影響，提出一種基于慣量在線辨識與ESO補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)型內(nèi)模PI速度控制器，并在理論上證明了復(fù)合系統(tǒng)的收斂性與穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)速度環(huán)的智能化控制。

5、　　以確保電梯系統(tǒng)運(yùn)行的高可靠性、避免乘客被困井道為出發(fā)點(diǎn)，研究了速度傳感器的故障容錯(cuò)控制技術(shù)。本文在給出一種簡單可靠的編碼器故障檢測方法以及容錯(cuò)切換方案的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了曳引機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，旋轉(zhuǎn)電壓注入容錯(cuò)運(yùn)行的注入頻率、電壓以及ADC采樣精度的選取原則。針對鎖相環(huán)角度跟蹤技術(shù)在電梯應(yīng)用中存在收斂錯(cuò)誤的隱患，提出一種帶有誤差角度補(bǔ)償?shù)臒o速度傳感器容錯(cuò)控制方法，實(shí)現(xiàn)轎廂的安全低速平層。
　　搭建基于Saber軟件的仿真平臺與13.