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首次从理论上揭示了电机高速带速重投时传统自适应全阶观测器速度估算无法收敛的原因，并建立了带速重投工况下速度估算的收敛条件；在此基础上进一步提出了基于二分法的列车初始速度搜索方案，保证了列车惰行后逆变器重投运行的快速性和可靠性。

构建了一种高度集成的磁链观测器方案，可同时实现转子速度估算、定 子基波电流提取、参数在线自适应及磁场定向校正等多种功能，进一步采用带有延时补偿的有源阻尼离散域复矢量调节器、结合滑模补偿以及死区补偿等措施，解决了传统无速度传感器控制策略重载启动能力差的难题，实现了无速度传感器异步电机传动系统的零低速满转矩运行。

无速度传感器技术是工业电气传动研究领域的重要课题，但在牵引电传动系统中的应用明显滞后，主要由于牵引电传动系统开关频率低，还需要解决零低速区域可能出现不稳定问题、带速重投初始速度快速估计等诸多技术瓶颈。具体的：1）逆变器-电机传动系统的强非线性特性及零低速下的低信噪比特征，传统无速度传感器控制系统难以启动重载列车，甚至无法保证系统的低速稳定运行，这个问题长期制约该技术实际商业工程应用；2）传统速度自适应观测器在启动惰行的牵引电机时，受到未知初始速度的影响，估计转速无法快速收敛至实际转速，难以满足列车的加速度和减速度要求；3）传统PWM模式切换方案存在过渡时间长及无法完全消除电流或转矩扰动等缺陷，严重情况会出现过流或者过压故障，导致列车无法正常运行。

中车永济电机有限公司；北方工业大学

本项目已在太原、西安地铁线路及国内多条城际线路进行了产业化应用，新增5亿元销售。实现完全取消速度传感器牵引电传动系统核心控制技术的应用，打破了国外对牵引核心控制算法的封锁与垄断，降低系统的成本，促进了行业的整体技术进步，显著提升牵引电传动系统的技术经济价值，全面应用普及具有可观的经济效益。

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