基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高鐵動車組制冷系統，具體為基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統。
【背景技術】
[0002]制冷系統是一個典型的機電化產品，安裝于高鐵、動車組、輕軌等交通車廂里邊，是車廂內溫度無論外邊天氣有多熱，車內乘客數量有多少，都能使溫度保持在適宜的范圍。制冷系統的安裝，為乘客提供了舒適、安全的乘車環境，提升了高鐵動車組的服務水平。高鐵動車組制冷系統溫度控制算法通常采用傳統的PI控制算法。由于高鐵動車組制冷系統溫度控制模塊參數，如室外溫度和乘客數量的非線性和時變特點，使得傳統的PI控制算法的響應速度，超調量以及抗干擾能力均難達到最佳狀態。
【實用新型內容】
[0003]針對上述技術問題，本實用新型提供一種基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統。
[0004]具體技術方案為:
[0005]基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統，包括溫度控制單元、主控制系統、整流橋、逆變橋、電流采樣模塊、接觸器、制冷壓縮機、電源模塊；主控制系統通過CAN總線與溫度控制單元連接，電源模塊、整流橋、逆變橋、接觸器、制冷壓縮機依次連接；溫度控制單元通過PWM模塊與逆變橋連接，電流采樣模塊與逆變橋輸出的兩相電流連接，溫度控制單元通過QEP模塊與制冷壓縮機連接。
[0006]溫度控制單元包括自抗擾控制器ADRC和PWM控制模塊；自抗擾控制器ADRC輸出端與PWM控制模塊輸入端連接，PWM控制模塊輸出端通過PWM模塊與逆變橋連接。
[0007]本實用新型提供的基于自抗擾控制的尚鐵動車組制冷系統，響應速度快，控制精度高，抗擾動能力強，適合安裝環境比較惡劣的地鐵屏蔽門控制系統。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]結合【附圖說明】本實用新型的具體技術方案，如圖1所示，基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統，包括溫度控制單元1、主控制系統2、整流橋3、逆變橋4、電流采樣模塊5、接觸器6、制冷壓縮機7、電源模塊8 ;主控制系統2通過CAN總線與溫度控制單元1連接，電源模塊8、整流橋3、逆變橋4、接觸器6、制冷壓縮機7依次連接；溫度控制單元1通過PWM模塊與逆變橋4連接，電流采樣模塊5與逆變橋4輸出的兩相電流連接，溫度控制單元1通過QEP模塊與制冷壓縮機7連接。
[0010]溫度控制單元1包括自抗擾控制器ADRC11和PWM控制模塊12 ；自抗擾控制器ADRC11輸出端與PWM控制模塊12輸入端連接，PWM控制模塊12輸出端通過PWM模塊與逆變橋4連接。
[0011]電源模塊8為由來自接觸網，通過牽引變壓器降壓后得到的AC 400V/50HZ電壓，可以為系統提供高質量、持續的電壓；制冷壓縮機7帶HALL位置傳感器，通過HALL位置傳感器實現制冷量的檢測；主控制系統2接收如溫度的高低、乘客的數量、室外情況等信號后，再通過溫度控制單元1對室內溫度進行實時控制。由主控制系統2經CAN總線下載或上載屏蔽門控制參數。
[0012]溫度控制模塊1內部采用溫度單閉環控制，溫度環采用自抗擾控制器ADRC11 ;溫度設定值和車內實際溫度送入自抗擾控制器ADRC11，輸出控制信號到逆變橋4，再通過接觸器6，控制制冷壓縮機7的通斷，對制冷壓縮機7進行變頻控制。通過對制冷壓縮機7輸入電壓和頻率控制，從而改變其制冷量，實現對客室溫度的控制。
[0013]自抗擾控制器ADRC11包括跟蹤微分器、擴張狀態觀測器以及NLSFF反饋律三大部分組成。跟蹤微分器將輸入信號V(t)給出兩個輸出zn和z12，其中zn跟蹤微分信號v(t)，而z12是Z ^的微分。擴張狀態觀測器不僅能得到不確定對象的狀態，還能獲得對象模型中的內擾和外擾的實時作用量。通過擴張狀態觀測器把含有未知擾動的非線性不確定性對象化為積分串聯型對象，這樣就能用狀態誤差反饋來設計控制器。
[0014]其中跟蹤微分器來安排過渡過程，可以避免經典調節理論中因設定值的突變造成的控制量的劇烈變化以及輸出的超調；擴張狀態觀測器用來估計系統的狀態和內外擾，將含未知干擾的非線性不確定性對象化為積分串聯型對象進行控制；NLSEF為非線性誤差控制，用來給定控制信號。
[0015]控制命令經信號系統發送到主控制系統2，主控制系統2再通過門控D⑶對門體進行實時控制。由主控制系統2經CAN總線下載或上載屏蔽門控制參數。
[0016]為了保證控制的精度和靈活性，溫度控制單元1采用DSP微處理器。
【主權項】
1.基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統，其特征在于:包括溫度控制單元、主控制系統、整流橋、逆變橋、電流采樣模塊、接觸器、制冷壓縮機、電源模塊；主控制系統通過CAN總線與溫度控制單元連接，電源模塊、整流橋、逆變橋、接觸器、制冷壓縮機依次連接；溫度控制單元通過PWM模塊與逆變橋連接，電流采樣模塊與逆變橋輸出的兩相電流連接，溫度控制單元通過QEP模塊與制冷壓縮機連接。2.根據權利要求1所述的基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統，其特征在于:溫度控制單元包括自抗擾控制器ADRC和PWM控制模塊；自抗擾控制器ADRC輸出端與PWM控制模塊輸入端連接，PWM控制模塊輸出端通過PWM模塊與逆變橋連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高鐵動車組制冷系統，具體為基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統，包括溫度控制單元、主控制系統、整流橋、逆變橋、電流采樣模塊、接觸器、制冷壓縮機、電源模塊；主控制系統通過CAN總線與溫度控制單元連接，電源模塊、整流橋、逆變橋、接觸器、制冷壓縮機依次連接；溫度控制單元通過PWM模塊與逆變橋連接，電流采樣模塊與逆變橋輸出的兩相電流連接，溫度控制單元通過QEP模塊與制冷壓縮機連接。本實用新型提供的基于自抗擾控制的高鐵動車組制冷系統，響應速度快，控制精度高，抗擾動能力強，適合安裝環境比較惡劣的地鐵屏蔽門控制系統。
【IPC分類】B61D27/00
【公開號】CN205044745
【申請號】CN201520619177
【發明人】葛鎖軍, 陳志軍, 陳志榮, 蔣忠新, 李林生
【申請人】江蘇未來機械科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年8月17日