高速磁浮車輛懸浮控制器設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)仿真.pdf

1、二十世紀(jì)末,高速磁浮交通的發(fā)展取得了令人矚目的成績,高速磁浮列車是當(dāng)今多項(xiàng)高新技術(shù)的集成,正在走向?qū)嵱玫男滦徒煌üぞ?。磁浮列車的控制系統(tǒng)是涉及眾多學(xué)科和領(lǐng)域的綜合系統(tǒng)。影響磁浮列車系統(tǒng)性能的最關(guān)鍵部件是控制器的性能?？刂破鞯男阅芑緵Q定了整個(gè)系統(tǒng)的最終性能,如:控制精度、剛度、魯棒性等。而影響控制器性能的除了自身的設(shè)計(jì)外還與調(diào)試過程密切相關(guān)。
　　 磁浮車輛的控制系統(tǒng)研究是實(shí)現(xiàn)磁浮車輛國產(chǎn)化的關(guān)鍵部分。具體包括控制系統(tǒng)的組成,控

2、制策略的選擇,控制量的測量等。并且要結(jié)合磁浮車輛的動(dòng)力性能進(jìn)行分析,這是常導(dǎo)電磁浮車輛系統(tǒng)中的核心問題之一。主要是通過改進(jìn)磁浮控制系統(tǒng)來改進(jìn)磁浮車輛的動(dòng)力學(xué)性能。
　　 本文在深入了解國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,以上海浦東磁浮線路車輛為實(shí)際范例,本文基于磁浮單鐵控制系統(tǒng)的模型,分析了單鐵懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和控制模型,并且在此基礎(chǔ)上對雙電磁鐵懸浮系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了可行性分析,設(shè)計(jì)和分析了雙電磁鐵磁浮系統(tǒng),對磁浮系統(tǒng)的各個(gè)組成部分及其原理進(jìn)

3、行了說明。建立了雙電磁鐵懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并對數(shù)學(xué)模型在平衡點(diǎn)附近進(jìn)行了線性化,得到了系統(tǒng)的狀態(tài)方程和傳遞函數(shù)。在此基礎(chǔ)上,分析了系統(tǒng)的能控性和能觀性,對磁浮系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于但鐵控制模型的極點(diǎn)配置控制器。給出了控制器的設(shè)計(jì)思想、方法和設(shè)計(jì)步驟。設(shè)計(jì)了基于懸浮間隙反饋的兩種空者策略,分析了這兩種控制策略在實(shí)際系統(tǒng)上的可行性,在結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,提出把極點(diǎn)配置的控制方法應(yīng)用于磁浮系統(tǒng),選擇參數(shù)自整定的方法,并給出極點(diǎn)配置控制器的實(shí)現(xiàn)和控制算法。