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完成单位：株洲中车时代电气股份有限公司、宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司、南宁轨道交通集团有限责任公司、合肥市轨道交通集团有限公司

主要完成人：刘可安、尚敬、陈文光、赵清良、李义国、罗志骁、苏先辉

项目亮点

本项目攻克了地铁牵引系统平台化设计技术和核心控制技术,打破国外公司的技术封锁与市场垄断,打造出高集成度、高实时性、高效能、低噪轻量且具有完全自主知识产权的新一代地铁牵引系统平台。

项目介绍

本项目属于城市轨道交通牵引系统平台技术研发与产品研制领域。提出了多目标系统优化匹配策略，开发了高功率密度变流模块和滤波部件，构建了高集成度、高功率密度、低噪轻量的不同功率等级的牵引系统产品平台，满足城市轨道交通车辆不同应用场景的需求。

以高性能多核控制芯片为核心，构建了地铁牵引与辅助系统高集成度、实时通用控制平台，实现微秒级控制和实时系统保护，极大提升逆变器及牵引电机的实时控制、粘着利用控制性能，具备大容量数据存储、实时监视、参数标定、故障检测与诊断等能力。

基于随机开关频率控制技术，提出了牵引电机与变流器新型降噪控制策略，有效控制牵引系统主要噪声源，使得人耳敏感频率点牵引电机噪声峰值降低6.4 dB(A)，辅助变流器的变压器噪音频谱峰值降低2～6dB(A)，提升了乘客舒适度。

基于李亚普诺夫稳定性理论，提出了一种基于模型参考自适应的异步电机速度辨识算法，采用电机参数辨识策略、逆变器非线性误差高精度建模和补偿策略，实现速度辨识误差小于1‰，转矩控制误差小于3%，有效提升了全工况下的控制性能和动态响应速度，实现无速度传感器控制。本项目实施过程中申请专利29件，其中发明专利11件（已授权）、实用新型专利18件（已授权），技术和产品具有完全自主知识产权。

新一代地铁牵引系统平台的成功研制和应用，树立了具有自主核心技术的地铁牵引系统产品品牌，形成了城市轨道交通车辆高端装备的自主创新与引领，极大地促进了我国交流牵引传动等高端装备的发展。

依托本项目创新成果，我国城轨牵引系统产品及技术达到了国际领先地位，具备了极大的国际竞争优势，形成超过四十亿元的产值，成为国家高端装备支柱产业，并支撑了数千亿产业的形成，促进了国家民族工业的快速发展。

项目图片

项目完成单位

 株洲中车时代电气股份有限公司作为中国电气化铁路装备事业的开拓者和领先者，致力于被誉为列车“心脏”和“大脑”的牵引传动和控制系统自主研发及产业化，在通信与信息技术、车载控制诊断技术、变流技术、列车控制技术、大功率半导体器件技术、测控技术、工程机械电气控制技术、深海装备技术等领域拥有自主知识产权，主导制定了多项国际标准，累计获得中国专利金奖、国家科学进步二等奖等各类科技奖励百余项，拥有多个“国字号”技术创新和工程研究中心，在国内外建立了完备的供应链体系、生产制造体系、营销网络、售后服务网络，是全面参与国际竞争，践行“一带一路”倡议和“中国制造2025”战略，支撑中国高铁“走出去”的核心高端装备企业。

株洲中车时代电气股份有限公司向本项目注入了与技术开发、产品生产、试验检测技术等相关的各类资源，作为本项目的主要承担单位，已获得授权发明专利和实用新型专利等二十多项，具有完全自主知识产权。

第一完成人简介

刘可安

博士 株洲中车时代电气股份有限公司

刘可安，博士，教授级高工，现任中车株洲电力机车研究所有限公司总经理、党委副书记，长期从事交流传动系统与控制方面的科研开发工作，作为核心成员负责了我国轨道交通领域多个重大自主牵引系统项目研发，在高速动车组、大功率电力机车相关技术的引进、消化吸收、国产化及再创新过程中发挥了关键性作用。我国代表世界最先进技术水平的高铁列车、干线机车、城市轨道车辆上均装备着他的团队研制的核心“大脑”和“心脏”。他带领团队建立了国际领先的轨道牵引传动系统平台，打破国外技术封锁，使我国成为少数掌握轨道车辆核心“动力芯”的国家之一，引领中国高铁成为国家名片。主持研发的自主牵引传动系统广泛应用于机车、动车、城轨领域，并出口到澳大利亚、新加坡、南非、土耳其等国，成为支撑我国“高端装备走出去”和“一带一路”战略实施的中坚力量。先后获国家科学技术二等奖3项，省部级特/一等奖7项，中国专利金奖2项。获第十一届“发明创业奖 人物奖”特等奖，第八届詹天佑铁道科技青年奖，是国家中青年科技领军人才、国家百千万人才，享国务院特殊津贴。