🚆 牵引变流器核心控制算法
从零到精 · 30章
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30
课时 · 高铁/地铁核心技术
01
牵引变流器概述
什么是牵引变流器？它在高铁/地铁中的作用，核心控制算法的地位。
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02
主电路拓扑解析
单相/三相PWM整流器、两电平/三电平逆变器拓扑对比与选型。
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03
功率半导体器件
IGBT与SiC MOSFET的特性、驱动要求、损耗计算基础。
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04
采样与调理电路
电压/电流传感器选型、信号调理、ADC采样时序与精度分析。
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05
锁相环(PLL)技术
单同步坐标系软件锁相环(SSRF-SPLL)、双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)原理与实现。
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06
坐标变换理论
Clark变换、Park变换及其逆变换的数学推导与代码实现。
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07
牵引电机数学模型
异步电机/永磁同步电机的动态数学模型，在dq坐标系下的方程。
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08
矢量控制基础
转子磁场定向控制(FOC)原理，电流环与速度环的架构。
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09
电流环PI控制器设计
连续域与离散域PI参数整定，抗积分饱和策略。
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10
速度环与位置环设计
转速观测器、位置估算、级联控制结构参数配合。
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11
SVPWM调制技术
空间矢量脉宽调制原理，扇区判断、作用时间计算、七段式/五段式实现。
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12
PWM整流器控制
电压外环电流内环的双闭环控制，单位功率因数实现。
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13
中点电位平衡控制
三电平NPC逆变器中点电位波动机理，基于零序电压注入的平衡算法。
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14
弱磁控制算法
基速以上恒功率运行，电压极限圆与电流极限圆，弱磁区电流给定策略。
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15
无速度传感器控制
基于模型参考自适应(MRAS)的转速估算，低速区信号注入法。
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16
死区效应与补偿
死区时间对输出电压的影响，基于电流极性的死区补偿算法。
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17
载波移相技术
多模块并联时的载波移相原理，等效开关频率提升与谐波抑制。
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18
故障诊断与保护
过流/过压/过温保护逻辑，IGBT短路保护与退饱和检测。
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19
电磁兼容(EMC)设计
共模与差模干扰机理，滤波器设计，接地与屏蔽策略。
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20
实时操作系统(RTOS)在控制器的应用
任务调度、中断管理、任务间通信。
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21
DSP/FPGA编程实践
TI C2000系列DSP的PWM、ADC、QEP模块配置，FPGA实现高速逻辑。
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22
自动代码生成
基于MATLAB/Simulink的模型化设计，从仿真到C代码的生成与部署。
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23
硬件在环(HIL)测试
HIL平台搭建，实时仿真模型，测试用例设计与自动化。
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24
参数辨识技术
电机定子电阻、电感、磁链的离线与在线辨识方法。
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25
效率优化控制
最大转矩电流比(MTPA)控制，损耗模型与效率最优轨迹。
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26
振动与噪声抑制
特定次谐波消除(SHEPWM)，电流谐波注入抑制转矩脉动。
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27
多电机协同控制
轮对电机转矩同步，轴重转移补偿，防滑行控制。
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28
车载储能与能量管理
超级电容/锂电池的DC/DC变换器控制，制动能量回馈策略。
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29
通信协议与上位机
CAN/以太网通信，基于LabVIEW/Python的上位机监控与数据记录。
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30
系统集成与调试
从实验室样机到装车调试的完整流程，常见问题与解决案例。
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