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基于曲线拟合的动车组牵引电机转速估计 文晓燕1 （1. 北京建筑大学电气与信息工程学院 北京 100044） 摘要 实时准确地检测牵引电机转速是动车组高性能牵引控制的基础，本文针对动车组测速系统的特点，提出一种牵引电机转速估计的方法。该方法有效克服了速度传感器分辨率低带来的测量延时，并且转速估计准确性不受牵引电机参数变化的影响。通过转速估计，提高测速准确性的同时，也提高了间接矢量控制中转子磁场定向的准确度，在列车低速运行和转速调节的动态过程中效果显著。最后，通过仿真和实验的方法，证明了该方法的正确性和有效性。 关键词：动车组 牵引电机 转速估计 曲线拟合 磁场定向 中图分类号：TM315 Speed Estimation of Electric Multiple Unit Traction Motor Based on Curve Fitting Wen Xiaoyan1 （1.School of Electrical and Information Engineering Beijing University of Civil Engineering and Architecture Beijing 100044 China） Abstract Accurate and real-time measurement of traction motor speed plays an important role in electric multiple unit(EMU) traction control system. According to the characteristic of EMU speed measuring system, this paper proposes a method for traction motor speed estimation. This method obviously overcomes measurement time delay caused by low resolution of speed encoder, and speed estimation accuracy is not affected by traction motor parameters and their variation. By this speed estimation, EMU traction control system can increase speed precision, and improve flux orientation accuracy at the same time. The control system performance is heightened mostly during low speed area and dynamic process of speed regulation. At last, this paper shows the correctness and validity through Matlab simulation and experiment on real test-rig. keywords：, traction motor, speed estimation, curve fitting, flux orientation   1 引言 一方面，随着高速铁路的不断发展，人们对高速动车组安全性、舒适性的要求越来越高；另一方面，为了实现动车组的节能环保，电制动越来越受到关注。这些都要求动车组牵引传动系统在整个运行速度范围内具有更高的控制性能，要求在全速度范围内准确、及时地检测到动车的行进速度及牵引电机转速 然而，动车分辨率通常很低，这困难关于低速区电机转速估计，学者们已提出了多方法，瞬时速度观测法[]，高频谐波注入法[]，卡尔曼滤波法[]等。[1]中观测器的极点需随转速不同进行调整才能保证观测器稳定工作。而且存在一些情况，即使按照稳定性判据设置极点也不能保证观测器的稳定性。高频谐波注入法中，用于信号分离的多个滤波器会造成转速估算的滞后，动态性能较差。卡尔曼滤波法计算量大，且计算中用到电机参数，参数测量不准确将导致系统性能下降。根据动车组运行特点，本文提出一种转速方法，该方法不需要硬件，而且不受牵引电机参数的影响。仿真结果验证了方法的正确性。 2 2.1 动车组测速传感器型 动车组测速装置包括齿轮和速度传感器。由于轨道车辆环境极度恶劣这种通常个永磁体和信号处理电路组成。永磁体的磁场发生变化。磁场的变化被记录下来，驱动环节放大。 图1：动车组速度传感器工作原理 Fig.1 Diagram of