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本文以用于城轨交通列车牵引的单边直线感应电机为研究对象，从理论分析、计算机仿真和实验验证三个方面对直线感应电机工作特性及直接牵引力控制策略等进行了深入的研究。
首先以解析法为基础对直线感应电机边缘效应、力特性和三相不平衡性等问题进行了定量分析。利用简化的气隙电磁场方程，分析了两种边缘效应与电机运行速度、转差频率和机械气隙间的关系，将其对电机特性的影响等效为电机励磁电感和次级电阻的变化，在此基础上建立电机的数学模型。
利用所建立的数学模型，对直线感应牵引电机的机械特性和牵引制动工作特性进行了计算，并与旋转感应牵引电机进行了对比，分析了这两种制式电机的特性差异与其等效参数间的关系，针对直线感应牵引电机的工作特性给出了其控制规律。
研究了适合轨道交通电力牵引的直线感应电机直接牵引力控制策略，针对传统磁链观测器所存在的观测误差，提出了改进电压模型法与电流模型法相结合的一种磁链观测方法，实现了不同工况下磁链及牵引力的准确观测。对传统直接牵引力控制策略所存在的低速牵引力脉动问题进行了深入分析，提出了两种基于合成矢量和非零矢量幅值调制的改进控制策略，有效降低了低速牵引力脉动。针对城轨交通车辆的电力牵引运行模式，提出了一种基于直接牵引力控制的效率优化节能控制策略，降低了电机的牵引能耗。
对复合次级单边直线感应电机法向力及牵引力的关系进行了详细分析，提出了一种基于直接力控制思想的法向力和牵引力解耦控制方法。实现了法向力和牵引力的独立控制，以及不设悬浮电磁铁的直线感应电机车辆悬浮牵引联合运行。