一、矿用蓄电池电机车技术改造（论文文献综述）
刘宏伟[1]（2021）在《蓄电池电机车变频调速系统设计与应用》文中研究指明针对蓄电池电机车传统的调速方式存在可靠性低,能耗高的缺点,设计一种变频调速系统。该系统通过IGBT模块将蓄电池直流电逆变为频率可调的交流电,用异步电机进行驱动,采用无速度传感器的直接转矩法进行控制。实际改造工程表明,变频调速技术在矿用蓄电池电机车上的应用具有机械损耗小、调速和制动性能优良等特点,对企业实现节能减排具有重要作用。
鲍久圣,刘琴,葛世荣,袁晓明,阴妍,张磊[2]（2020）在《矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势》文中研究指明智能运输系统是智慧矿山的重要组成部分,是集智能驱动、智能控制、智能运维和无人驾驶等先进技术于一体的安全、高效、智能、无人化的运输系统,其核心在于智能化的矿山运输装备。为此,对我国矿山运输装备智能化技术研究现状进行了总结与分析,对其未来发展趋势进行了展望。首先,介绍了矿山运输装备的智能驱动技术,从传统异步电机驱动技术出发,引出永磁变频驱动、防爆混合动力驱动、直线电机磁悬浮驱动等新型智能驱动技术以及摩擦驱动式运输装备自动张紧技术;其次,阐述了矿山运输装备的智能控制技术,主要从智能启动、智能调速、可靠制动和多机协同控制等方面对当前研究现状进行了调研分析;再次,总结了在线监测与智能诊断、带式输送机巡检机器人等矿山运输装备智能运维技术;接着,介绍了无人驾驶技术在井下电机车、无轨胶轮车、露天矿自卸车等矿山运输装备中的研究进展;最后,分析并提出了矿山智能运输装备智能化技术的未来发展方向。
李虹飞,胡满红[3]（2021）在《基于模糊控制的农用蓄电池电机车调速系统设计》文中研究说明以农用蓄电池电机车为研究对象,首先介绍了电机内部结构、工作原理及其数学模型;然后,对比了常规和农用蓄电池两种电机车的电机调速控制方法;最后,基于模糊PID控制技术实现了农用蓄电池电机车调速系统。实验结果表明:农用蓄电池电机车电机变速系统驱动控制能力强,具备启动速度快和抗干扰能力强等优点。
吴忠岚[4]（2020）在《矿用超级电容电机车驱动控制系统的研究》文中进行了进一步梳理目前煤矿使用的蓄电池电机车大部分都是以铅酸蓄电池为储能装置,直流电机或三相异步电机为动力的驱动控制系统,这种电机车有着蓄电池充放电次数少,充电时间长,维护成本高,电池寿命短和电动机的起动耗能大等缺点。然而,超级电容器可以减少充电时间,增加放电功率的密度;而永磁同步电机可以提高起动转矩和电机车低速时的性能,降低起动时的能量损耗。因此,本文提出了用超级电容器代替铅酸蓄电池作为储能装置,用永磁同步电动机替换直流电机（或异步电动机）,构建了一种新型的电机车驱动控制系统。本文主要研究储能变换双向DC/DC变换器升降压控制,以及三相逆变器驱动永磁同步电机的起动调速控制等展开研究。首先,对新构成的矿用电机车超级电容器组的储能装置进行了分析和设计,分析了超级电容器的电压等级和计算确定了单体超级电容的串并联数;选择改进型双向并联交错DC/DC变换器来实现直流侧升降压和能量回馈充电,提出对该DC/DC变换器采用电压/电流双闭环PI控制策略,实现了高升压比,高效率的能量变换,降低输出电流的纹波和输出直流电压的稳定。其次,对矿用电机车的电动机驱动控制系统进行了研究,电机驱动系统主要由三相逆变器和永磁同步电动机组成。通过对矿用电机车起动调速工作特性的分析,对永磁同步电机采用矢量控制策略,确定了在起动和调速时用最大转矩电流比控制,建立了定子电流最佳运行控制的系统仿真模型,仿真结果显示了矢量控制策略的正确性。对矿用电机车驱动控制系统进行了硬件设计,驱动系统主电路包括双向DC/DC变换器和逆变器两部分,设计了主电路、辅助电源、驱动隔离、电压/电流检测、AU6802外接电路等,并给出了这两部分硬件电路设计的详细介绍,介绍了驱动系统软件设计思路及部分软件流程图。最后,利用MATLAB/Simulink软件对提出的矿用电机车驱动控制系统进行了仿真建模;搭建了试验平台,进行了超级电容器、永磁同步电机、双向DC/DC变换器和三相逆变器组成的驱动控制系统整体性能试验,验证了电机车驱动控制系统对电机车的启动和调速性能有较大提升,保证矿用电机车的安全、高效运行。图[50]表[5]参[81]
张涛涛[5]（2019）在《变频调速技术在矿用蓄电池电机车上的应用》文中认为矿用蓄电池电机车作为煤矿生产中的重要设备,在使用过程中经常出现各类故障问题,严重影响着煤矿的开采效率及井下作业安全,将变频调速技术应用到蓄电池电机车上,已成为当下提高蓄电池电机车综合性能的主要方向。因此,以分析蓄电池电机车应用变频调速控制的必要性为研究基础,对调速控制系统进行了总体方案、硬件系统及软件系统等方面的优化改进设计,改进后的变频调控系统具有更高的控制精度,系统维修性更低、成本投入及能源效果更低,可在煤矿蓄电池电机车上进行广泛推广应用。该研究对提高控制系统稳定性及可靠性、蓄电池电机车工作效率和智能化控制程度具有重要的指导和推动意义。
张玉鲁[6]（2019）在《矿用电机车制动系统设计与研究》文中进行了进一步梳理矿用电机车作为煤炭运输的主要工具之一,为了提高它的运输效率,需要提高其运行速度,但是矿用电机车制动系统的性能直接影响它的最高运行速度,进而影响其运输效率,并且制动系统性能的优劣直接关系到矿用电机车的运输安全,所以需要设计一种操作简单、制动可靠、容易实现自动化的制动系统。针对当前矿用电机车制动系统存在的操作复杂、制动空行程长、自动化程度低等问题,提出一种液压防抱死盘式制动系统,基于5t矿用蓄电池电机车基本技术参数对制动系统主要部件进行分析计算,明确液压防抱死盘式制动系统应用在矿用电机车上的可行性。通过对矿用电机车制动时轮轨间的粘着机理深入分析,建立矿用电机车防抱死制动系统数学模型,并在MATLAB/Simulink中建立其对应的仿真模型。分析有无防抱死制动系统矿用电机车车速、轮速、滑移率和制动距离的变化规律,仿真表明:有防抱死制动系统的矿用电机车制动性能明显占优,尤其是充分利用了轮轨间的粘着,满足煤矿安全规程对矿用电机车制动距离的要求。在同等条件下对有无防抱死制动系统的矿用电机车车速和制动距离进行分析,仿真表明:在满足煤矿安全规程对制动距离的要求下,有防抱死制动系统允许的最高运行速度要比无防抱死制动系统允许的最高运行速度高35%,即矿用电机车的运输效率得到很大提高。基于矿用电机车低速、重载的运行特性,通过对摩擦理论、传热理论深入研究,建立了制动盘瞬态传热微分方程,并在ABAQUS中建立了制动盘直接热机耦合有限元模型。对防抱死工况下制动盘温度场、应力场的分布规律进行深入分析,结果表明:制动盘表面的温升曲线是呈锯齿状上升的,并且制动前期温升比较快,后期趋于稳定,最重要的是最高温度低于150℃,满足矿用电机车制动系统对制动盘最高温度的要求,最大等效应力值远小于许用应力250MPa,满足制动盘材料的强度要求。最后选择台架试验方法,验证了制动盘温度场仿真结果的可靠性,从而间接证明所建制动盘热机耦合有限元模型的正确性,至此也从侧面证明液压防抱死盘式制动系统应用在矿用电机车上的合理性。
黄琦[7]（2019）在《矿用蓄电池电机车混合储能系统研究》文中认为矿用电机车用于煤矿井下巷道的矸石、设备和材料的运输,运行工况对其运输效率和生产成本影响较大。传统矿用电机车的储能系统一般采用铅酸蓄电池组。铅酸蓄电池自问世以来,本身具有的高能量密度特性和良好的安全性能得到了验证,适合煤矿井下巷道的工作环境。但是铅酸蓄电池存在充放电次数有限、充电时间偏长、使用寿命不高等缺点,其中最重要的一点是蓄电池作为能量型储能元器件无法快速响应功率的变化,这势必会增加蓄电池的容量来满足负载动态功率的需求,造成电机车储能系统的体积增加,也增大了矿用电机车的运行成本。近年来备受青睐的超级电容器因其特有的高功率密度特性、可反复充放电、能快速响应功率变化、循环寿命长、使用环境温度范围广等特点,已应用于各种储能装置。因此,本文提出将蓄电池的高能量密度特性和超级电容器的高功率密度特性相结合组成混合储能系统应用于矿用电机车上,以实现电机车储能系统性能更优良。本文提出的矿用电机车混合储能方案为:采用蓄电池组作为主要储能电源,超级电容器组作为辅助储能电源,将蓄电池组与超级电容器组并联在逆变器侧,为矿用电机车提供电能输出。设计了基于蓄电池和超级电容器的DC/DC变换电路;计算了蓄电池和超级电容器的容量参数,确定了超级电容器采用恒流转恒压的充电方法;确定混合储能系统功率分配整体方案及其控制策略。在此基础上,通过控制DC/DC变换电路,完成功率分配的功率输出;通过三相PWM变换器可以实现能量由储能装置流向驱动装置的逆变过程,也可实现能量由驱动装置流向储能装置的整流过程。当矿用电机车的运行工况为启动状态或加速状态时,混合储能装置需要快速响应电机车的功率需求,在较短的时间内迅速放电提供当前矿用电机车所需的峰值功率,在混合储能系统中,超级电容器的高功率密度特性和迅速响应功率变化的特点,可以提供峰值功率以应对电机车的功率需求,减少对蓄电池的冲击。蓄电池因其高能量密度特性可以提供平稳功率来应对矿用电机车平稳运行的工况,降低对超级电容器容量要求。当矿用电机车面临的工况为减速状态或停车制动状态时,超级电容器可以吸收回馈能量,有效降低矿用电机车的用电损耗,提高电机车的运行里程。最后针对混合储能系统的电路拓扑进行软硬件设计,在matlab/simulink平台搭建仿真模型,仿真结果验证了该方法的可行性。图[47]表[5]参[63]
王琦[8]（2019）在《电机车混合储能与驱动一体化系统研究》文中研究说明矿用电机车是煤炭井下用于运送矸石、材料及设备等物品的主要运输工具。目前最常使用铅酸蓄电池作为储能装置,直流电机作为驱动电机的电机车,这种电机车虽具有续航时间长、无需架线、运输便利的特点,但其储能装置充电所需的设备较多,输出性能也不够优越;此外直流电机启动耗能较大,且内部换向器和电刷产生的磨损,会使电机部件的寿命降低。本文以减少充电所需设备,提高驱动动态输出性能,在不增加能源消耗的前提下提升电机车续航能力为主要出发点,提出以蓄电池-超级电容作为混合储能装置,以异构永磁同步电机作为牵引电机的电机车混合储能与驱动一体化拓扑与控制系统。课题从电机车的工作环境入手,分析电机车电控系统的技术要求,对原有电机车电路拓扑进行改进,设计了一种新型的电机车混合储能与驱动一体化电路拓扑及其控制策略。拓扑方面,选用能量密度较大的蓄电池与功率密度较大的超级电容器组成混合储能装置;选用低转速下驱动性能更优的永磁同步电机作为驱动电机,并对电机的绕组进行重构,使其可以切换工作模式,实现充放电的一体化;在储能装置与驱动电机间加入双向DC/DC变换器,提升电机车整体的充电及驱动性能;充电控制策略方面,提出使用分阶段恒流转恒压的充电方法;驱动控制策略方面,提出由超级电容提供加速能量,储能装置迅速输出大电流,提升电机车驱动性能;由蓄电池提供匀速行驶能量,保证电机车平稳运行;由超级电容吸收电机车减速时永磁同步电机制动回馈的能量,延长电机车的续航时间的功率分配方法。接着,根据设计的新型电机车混合储能与驱动一体化电路,对其硬件电路和软件思路进行了具体设计。最后,为验证此新型矿用电机车混合储能与驱动一体化控制系统的可行性和有效性,分别进行了仿真和实物实验。仿真及实验结果表明,此混合储能与驱动一体化电路可以满足正常工作需要,并可以有效地提高电机车的驱动性能和续航能力。图[68]表[4]参[60]。
冯高明,朱家丰[9]（2018）在《矿用蓄电池电机车能量回馈制动方法》文中研究指明针对国内以PWM方式控制的矿用蓄电池电机车没有采用能量回馈制动的缺点,提出了一种实现能量回馈制动的方法。该方法采用恒转矩闭环的控制策略对电机车进行能量回馈制动控制,可以更好地控制制动时的力矩。采用MATLAB/Simulink建立仿真模型并进行验证,结果表明,运用该方法控制后的电机车,在制动工况下能量回馈效果显着,电池SOC值明显上升,为矿用蓄电池电机车能量回馈制动方法的研究提供了理论指导。
崔高艺[10]（2018）在《矿用蓄电池电机车调速与能量回馈系统的研究》文中研究指明矿用电机车作为矿山主要的辅助运输设备,承担着矸石、设备、人员的运输任务,但是矿用电机车技术发展滞后。直流矿用电机车的电机易产生火花对防爆性要求较高。而且,直流电机车一般采用分级调速和能耗制动方式,能量无法回收。交流矿用电机车采用的异步电机功率因数低,导致能量利用率较低。而永磁同步电机采用电气换向,并具有转矩大,功率因素高,能量易回收的优势。为了提高矿用电机车的驱动性能和电池组能量利用率,本文以使用永磁同步电机的矿用电机车为研究对象,对其调速和能量回馈系统进行分析与研究。首先,根据矿用电机车的参数和实际工况,选用永磁同步电机作为牵引电机。并对比永磁同步电机常用的DTC和FOC两种调速控制策略优劣,确定采用FOC控制策略对电机车进行调速。在FOC控制策略中,位置传感器是实现调速的重要组成部分,但在潮湿和高污染的煤矿环境易受影响。本文采用PLL转子位置检测方法配合高频脉振注入法替代机械式位置传感器,提高系统抗干扰能力。然后,分别从矿用电机车的机械制动过程、电机的回馈过程、回馈能量的计算理论、电机车回馈系统电路结构四个角度对能量回馈系统进行了分析。最终,确定了在回馈系统采用双向半桥式DC-DC电路结构实现制动能量的回收。最后,对调速系统和制动回馈系统进行了仿真验证。在调速系统中设计了PWM波产生模块、坐标转换模块和锁相环位置观测器,同时详细分析了PI调节过程。在制动回馈系统中,对双向DC-DC变换器采用外环电压调节和内环电流调节,控制母线端电压和电源端电压电流的稳定。各子模块逐一验证后,对永磁同步电机无感FOC调速系统和采用双向DC-DC变换器的制动回馈系统得进行了仿真。结果验证了,在矿用电机车的实际应用参数下无传感器矢量控制系统的稳定性和制动回馈系统的可行性。
二、矿用蓄电池电机车技术改造（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、矿用蓄电池电机车技术改造（论文提纲范文）
（1）蓄电池电机车变频调速系统设计与应用（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 变频调速的优势 |
| 2 变频系统硬件结构 |
| 2.1 主控制板 |
| 2.2 直流母线 |
| 2.3 操作闭锁方案 |
| 2.4 IGBT模块及其驱动 |
| 2.5 电流传感器 |
| 3 应用效果 |
| 4 结论 |
（2）矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势（论文提纲范文）
| 1 矿山运输装备智能化驱动技术 |
| 1.1 传统异步驱动技术 |
| 1.2 永磁变频驱动技术 |
| 1.3 直线电机磁悬浮驱动技术 |
| 1.4 矿用混合动力驱动技术 |
| 1.5 摩擦驱动式运输装备自动张紧技术 |
| 2 矿山运输装备智能化控制技术 |
| 2.1 智能启动控制技术 |
| 2.2 智能调速控制技术 |
| 2.3 智能可靠制动技术 |
| 2.4 带式输送机协同控制技术 |
| 2.4.1 多电机功率平衡控制 |
| 2.4.2 驱动与张紧协同技术 |
| 3 矿山运输装备智能化运维技术 |
| 3.1 在线监测与智能诊断技术 |
| 3.2 智能巡检机器人 |
| 4 矿山运输车辆无人驾驶技术 |
| 4.1 井下电机车无人驾驶技术 |
| 4.2 无轨胶轮车无人驾驶技术 |
| 4.3 露天矿自卸车无人驾驶技术 |
| 5 研究展望 |
（3）基于模糊控制的农用蓄电池电机车调速系统设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 永磁同步电机数学模型 |
| 1.1 永磁同步电机内部结构及原理 |
| 1.2 永磁同步电机数学模型 |
| 2 电机车调速方式对比 |
| 2.1 常规电机车电机调速控制方法 |
| 2.2 农用蓄电池电机车电机调速控制方法 |
| 3 基于模糊控制的农用蓄电池电机车调速系统 |
| 3.1 模糊PID控制器 |
| 3.2 农用蓄电池电机车调速系统 |
| 4 实验结果与分析 |
| 5 结论 |
（4）矿用超级电容电机车驱动控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.1 矿用电机车的储能装置 |
| 1.1.2 矿用电机车的驱动电机 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超级电容电机车的应用情况 |
| 1.2.2 驱动电机调速控制技术的发展现状 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 1.3.1 矿用电机车驱动控制系统的结构 |
| 1.3.2 本文的章节安排 |
| 2 矿用电机车储能装置的功率变换 |
| 2.1 双向DC/DC变换器 |
| 2.2 储能装置的相关参数 |
| 2.2.1 超级电容器额定电压的选择 |
| 2.2.2 单体超级电容的串联数 |
| 2.2.3 超级电容并联数 |
| 2.3 DC/DC变换器的种类 |
| 2.4 并联交错DC/DC变换器工作原理 |
| 2.4.1 并联交错DC/DC变换器拓扑结构 |
| 2.4.2 升压驱动工作过程 |
| 2.4.3 降压回馈充电工作过程 |
| 2.5 并联交错DC/DC变换器控制策略 |
| 2.5.1 双向DC/DC变换器工作模式 |
| 2.5.2 Boost模式下控制器设计 |
| 2.5.3 Buck模式下控制器设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 矿用电机车永磁同步电机驱动控制 |
| 3.1 永磁同步电机基本结构 |
| 3.2 永磁同步电机工作特性 |
| 3.2.1 电压方程式和向量图 |
| 3.2.2 功率和转矩 |
| 3.2.3 永磁同步电机坐标变换 |
| 3.3 MTPA控制策略 |
| 3.3.1 电流极限和电压极限轨迹 |
| 3.3.2 公式法和MTPA曲线 |
| 3.3.3 查表法 |
| 3.4 永磁同步电机矢量控制 |
| 3.4.1 矢量控制基本思想 |
| 3.4.2 转子位置/转速检测 |
| 3.4.3 永磁同步电机矢量控制系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 驱动控制系统的软硬件设计 |
| 4.1 硬件设计 |
| 4.1.1 控制系统主电路 |
| 4.1.2 IGBT驱动隔离电路 |
| 4.1.3 电压/电流检测电路 |
| 4.1.4 AU6802外接电路 |
| 4.1.5 辅助电源电路 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 系统初始化程序 |
| 4.2.2 系统主程序 |
| 4.2.3 DC/DC变换器控制子程序 |
| 4.2.4 水磁同步电机控制子程序 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿真及实验结果分析 |
| 5.1 驱动控制系统仿真模型及参数 |
| 5.2 储能装置仿真分析 |
| 5.2.1 升压驱动波形分析 |
| 5.2.2 降压充电波形分析 |
| 5.3 电机控制仿真分析 |
| 5.4 驱动控制系统整体性能仿真分析 |
| 5.5 驱动控制系统实验平台搭建 |
| 5.5.1 搭建实验平台 |
| 5.5.2 实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）变频调速技术在矿用蓄电池电机车上的应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 蓄电池电机车应用变频调速的必要性 |
| 2 调速控制系统的总体优化设计 |
| 3 调速控制系统的硬件设计 |
| 3.1 电源转换电路设计 |
| 3.2 PWM驱动电平转换电路 |
| 4 调速控制系统软件设计 |
| 4.1 主程序设计 |
| 4.2 中断子程序设计 |
| 5 结语 |
（6）矿用电机车制动系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 矿用电机车制动系统分析及计算 |
| 2.1 矿用电机车的主要参数 |
| 2.2 矿用电机车制动系统的总体方案 |
| 2.3 制动系统主要零部件的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 防抱死盘式制动系统的数学建模与仿真分析 |
| 3.1 制动过程分析 |
| 3.2 制动力分析 |
| 3.3 牵引质量分析 |
| 3.4 轮轨间粘着分析 |
| 3.5 防抱死制动动力学的数学模型 |
| 3.6 防抱死制动动力学的仿真模型 |
| 3.7 仿真结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 制动盘热机耦合有限元模型建立 |
| 4.1 有限元分析的基本原理 |
| 4.2 制动盘热机耦合建模的理论基础 |
| 4.3 有限元模型建立 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 制动盘热机耦合分析与试验验证 |
| 5.1 制动盘温度场分析 |
| 5.2 制动盘应力场分析 |
| 5.3 试验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（7）矿用蓄电池电机车混合储能系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.1 混合储能的发展现状 |
| 1.1.2 矿用电机车混合储能的研究 |
| 1.2 国内外混合储能技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文章节安排 |
| 2 矿用电机车混合储能系统总体结构 |
| 2.1 混合储能系统工作状态概述 |
| 2.1.1 矿用电机车混合储能系统的结构 |
| 2.1.2 混合储能装置技术要求 |
| 2.2 蓄电池特性分析 |
| 2.2.1 蓄电池基本原理 |
| 2.2.2 蓄电池等效电路模型 |
| 2.2.3 蓄电池参数计算 |
| 2.3 超级电容器特性分析 |
| 2.3.1 超级电容器基本原理 |
| 2.3.2 超级电容器的等效电路模型 |
| 2.3.3 超级电容器参数计算 |
| 2.4 混合储能系统拓扑结构 |
| 2.4.1 超级电容器和蓄电池并联问题 |
| 2.4.2 DC-DC变换器拓扑结构 |
| 2.4.3 DC/DC变换器控制策略 |
| 2.4.4 混合储能工作模式分析 |
| 2.5 超级电容器均压与充电模式 |
| 2.5.1 超级电容器均压方式 |
| 2.5.2 超级电容器充电方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 矿用电机车混合储能系统功率分配控制 |
| 3.1 混合储能系统的容量计算 |
| 3.1.1 驱动电动机功率要求 |
| 3.1.2 蓄电池的容量计算 |
| 3.1.3 超级电容器的容量计算 |
| 3.2 混合储能系统功率分配控制 |
| 3.2.1 功率分配的总体方案 |
| 3.2.2 放电驱动及充电模式下的功率分配 |
| 3.2.3 再生制动模式下的功率分配 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 混合储能系统软硬件设计 |
| 4.1 混合储能控制系统硬件设计 |
| 4.1.1 储能系统主电路 |
| 4.1.2 驱动隔离电路 |
| 4.1.3 辅助电源电路 |
| 4.1.4 采样电路 |
| 4.2 混合储能控制系统软件设计 |
| 4.2.1 系统主程序 |
| 4.2.2 初始化程序设计 |
| 4.2.3 超级电容充电控制系统程序设计 |
| 4.2.4 混合储能放电控制系统程序设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 矿用电机车混合储能系统仿真分析 |
| 5.1 矿用电机车混合储能系统仿真模型 |
| 5.2 矿用电机车混合储能系统仿真分析 |
| 5.2.1 功率分析 |
| 5.2.2 蓄电池及超级电容器SOC分析 |
| 5.2.3 电压电流分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（8）电机车混合储能与驱动一体化系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 电机车的储能装置 |
| 1.1.2 电机车的驱动电机 |
| 1.2 混合储能与驱动一体化的研究现状 |
| 1.2.1 电机车混合储能的研究现状 |
| 1.2.2 充电与驱动一体化的研究现状 |
| 1.3 新型混合储能与驱动一体化电路的提出 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 2 一体化控制系统充电模式工作机理 |
| 2.1 充电模式下电机绕组的分析 |
| 2.2 储能装置分析 |
| 2.2.1 蓄电池储能分析 |
| 2.2.2 超级电容储能分析 |
| 2.2.3 混合储能装置的选择 |
| 2.3 混合储能装置充电方法 |
| 2.3.1 恒压充电法 |
| 2.3.2 恒流充电法 |
| 2.3.3 恒功率充电法 |
| 2.3.4 混合储能充电方法的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 一体化控制系统驱动模式工作机理 |
| 3.1 驱动模式下电机绕组的重构 |
| 3.2 混合储能装置驱动过程的分析 |
| 3.2.1 功率分配过程分析 |
| 3.2.2 电机驱动过程分析 |
| 3.2.3 能量回馈过程分析 |
| 3.3 永磁同步电机常用的控制方法 |
| 3.3.1 直接转矩控制法 |
| 3.3.2 磁场定向控制法 |
| 3.3.3 一体化驱动方法的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 一体化控制系统的软硬件设计 |
| 4.1 控制系统的硬件设计 |
| 4.1.1 主电路 |
| 4.1.2 驱动隔离电路 |
| 4.1.3 转速检测电路 |
| 4.1.4 电压/电流检测电路 |
| 4.1.5 辅助电源电路 |
| 4.2 控制系统软件设计 |
| 4.2.1 系统主程序 |
| 4.2.2 初始化子程序 |
| 4.2.3 充电模式控制子程序 |
| 4.2.4 驱动模式控制子程序 |
| 4.3 本章小结 |
| 5一体化控制系统的仿真及实验 |
| 5.1 混合储能与驱动一体化系统的仿真模型 |
| 5.2 一体化充电模式下仿真分析 |
| 5.3 一体化驱动模式下仿真分析 |
| 5.4 混合储能与驱动一体化系统的实验平台 |
| 5.5 一体化充电实验的结果分析 |
| 5.6 一体化放电实验的结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（9）矿用蓄电池电机车能量回馈制动方法（论文提纲范文）
| 1 能量回馈制动的原理 |
| 2 电机车能量回馈制动系统数学模型 |
| 3 回馈制动控制策略 |
| 4 系统模型建立与仿真 |
| 5 仿真结果与分析 |
| 6 结论 |
（10）矿用蓄电池电机车调速与能量回馈系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 矿用蓄电池电机车发展的关键技术现状 |
| 1.2.1 矿用电机车牵引电机的类型 |
| 1.2.2 矿用电机车牵引电机的控制策略 |
| 1.2.3 矿用电机车能量回馈技术 |
| 1.3 矿用电机车永磁同步电机调速及制动回馈系统的研究现状 |
| 1.3.1 永磁同步电机调速系统 |
| 1.3.2 永磁同步电机制动回馈系统 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 矿用电机车调速系统的研究 |
| 2.1 矿用电机车的实际工况和技术要求 |
| 2.1.1 矿用电机车的实际工况 |
| 2.1.2 调速性能要求 |
| 2.2 矿用电机车永磁同步电机的调速控制方案 |
| 2.2.1 DTC变频调速系统 |
| 2.2.2 FOC变频调速系统 |
| 2.3 永磁同步电机的FOC控制 |
| 2.3.1 FOC控制策略分析 |
| 2.3.2 基于无传感器的FOC控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 矿用电机车制动回馈系统的分析 |
| 3.1 矿用电机车机械制动过程分析 |
| 3.2 矿用电机车能量回馈方案 |
| 3.2.1 矿用电机车回馈过程分析 |
| 3.2.2 电机回馈能量的计算 |
| 3.2.3 回馈系统电路结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 调速与制动回馈系统仿真验证 |
| 4.1 矿用电机车FOC调速系统的仿真 |
| 4.1.1 FOC调速系统子模块设计 |
| 4.1.2 系统仿真结果分析 |
| 4.2 矿用电机车无传感器调速系统的仿真验证 |
| 4.2.1 位置观测器设计 |
| 4.2.2 无传感器调速系统总体设计 |
| 4.2.3 系统仿真结果分析 |
| 4.3 矿用电机车能量回馈系统的仿真及结果分析 |
| 4.3.1 双向DC-DC变换器设计 |
| 4.3.2 系统仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统软硬件设计 |
| 5.1 控制系统的硬件设计 |
| 5.1.1 主电路 |
| 5.1.2 IPM模块 |
| 5.1.3 电源电路设计 |
| 5.1.4 检测电路 |
| 5.1.5 过压过流保护电路 |
| 5.1.6 驱动隔离电路 |
| 5.2 控制系统的软件设计 |
| 5.2.1 主程序流程图 |
| 5.2.2 系统初始化流程图 |
| 5.2.3 AD中断模块流程图 |
| 5.2.4 系统控制流程图 |
| 5.2.5 PI调节器的设计流程图 |
| 5.3 系统实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、矿用蓄电池电机车技术改造（论文参考文献）
- [1]蓄电池电机车变频调速系统设计与应用[J]. 刘宏伟. 机械管理开发, 2021(07)
- [2]矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势[J]. 鲍久圣,刘琴,葛世荣,袁晓明,阴妍,张磊. 智能矿山, 2020(01)
- [3]基于模糊控制的农用蓄电池电机车调速系统设计[J]. 李虹飞,胡满红. 农机化研究, 2021(06)
- [4]矿用超级电容电机车驱动控制系统的研究[D]. 吴忠岚. 安徽理工大学, 2020(04)
- [5]变频调速技术在矿用蓄电池电机车上的应用[J]. 张涛涛. 自动化应用, 2019(07)
- [6]矿用电机车制动系统设计与研究[D]. 张玉鲁. 山东科技大学, 2019(05)
- [7]矿用蓄电池电机车混合储能系统研究[D]. 黄琦. 安徽理工大学, 2019(01)
- [8]电机车混合储能与驱动一体化系统研究[D]. 王琦. 安徽理工大学, 2019(01)
- [9]矿用蓄电池电机车能量回馈制动方法[J]. 冯高明,朱家丰. 矿山机械, 2018(12)
- [10]矿用蓄电池电机车调速与能量回馈系统的研究[D]. 崔高艺. 安徽理工大学, 2018(01)
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