电磁-永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度研究

对电磁-永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度问题展开研究,基于混悬系统的力学模型,导出了悬浮刚度与永久磁铁的厚度、截面积、材料特性等因素及PID控制中的比例系数之间的约束关系,说明悬浮刚度大小对于混合磁悬浮系统控制功耗的影响,并分析了最优线性度下的最优悬浮刚度及最优比例系数的取值问题。分析结果表明,选取合理的永久磁铁结构及比例系数能提升系统的悬浮刚度,合理地增加悬浮刚度能降低混悬系统的控制功耗,同时提高系统的稳定性及承载能力。     

永磁与电磁混合悬浮系统数学模型的研究与仿真

针对永磁与电磁构成的混合悬浮系统,分析了系统悬浮原理,建立了系统的数学模型。并采用定气隙控制方式,设计了系统的稳定悬浮控制器。通过Matlab／simulink的仿真,验证了模型的正确性。     

电磁永磁混合磁浮系统的专家PID控制仿真

由于电磁永磁混合磁浮系统的悬浮磁极加了永磁部分，系统的不稳定因素增多，这就要求控制系统有更快的响应速度，更高的刚度。因此，采用自动在线调整控制参数的专家PID控制器，对整个混合悬浮控制系统进行仿真，并分析比较了专家PID控制器与传统PID控制器，证明了专家PID控制器优越性。使系统响应速度加快，超调量减少，从而可解决磁悬浮的低刚度问题。     

电磁永磁混合磁浮系统的专家PID控制仿真

由于电磁永磁混合磁浮系统的悬浮磁极加了永磁部分,系统的不稳定因素增多,这就要求控制系统有更快的响应速度,更高的刚度.因此,采用自动在线调整控制参数的专家PID控制器,对整个混合悬浮控制系统进行仿真,并分析比较了专家PID控制器与传统PID控制器,证明了专家PID控制器优越性.使系统响应速度加快,超调量减少,从而可解决磁悬浮的低刚度问题.     

基于模糊逻辑的磁悬浮混合悬浮磁极控制方案

电磁永磁混合悬浮是电磁型(EMS)高速磁悬浮列车悬浮系统的发展方向之一,由于系统具有强非线性和慢时变的特点,传统的状态反馈控制在系统参数变化较大时有可能使系统失稳.本文在简要分析系统数学模型的基础上首先给出了传统的状态反馈控制器的设计方法,并在此基础上,提出了一种非线性模糊PD控制器结合线性加速度阻尼环节和线性积分环节的混合控制器.由于模糊控制器的设计过程综合了专家经验,从而使得整个系统更具有鲁棒性,并且动态特性也得到了改善,系统响应速度更快,超调量也更小.试验结果证明了该方案是正确的.     

基于Maxwell的混合悬浮电磁铁电磁特性研究

悬浮电磁铁是悬浮控制系统中的执行元件,用于提供完成悬浮所需要的电磁力,其电磁特性直接影响着磁浮列车的性能.针对中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁的电磁场特性进行了有限元分析.用Ansoft 软件中的Maxwell 2D模块对悬浮电磁铁进行二维建模分析,得出电磁力随电流、气隙变化的规律;其次分析了电磁铁发生偏移、滚动等情况时的电磁场及电磁力变化规律,与非混合情况比较,并得出结论.     

磁悬浮控制系统的状态空间设计

介绍了单电磁铁悬浮系统的动态模型,并以该动态模型为基础,采用状态空间法设计了以电压作为输入控制量的闭环控制器,并且运用Matlab进行了相应的仿真.该方法简单实用,控制参数无需经验试凑.试验结果表明,系统控制效果良好,有一定的实用价值.     

并联式混合动力客车用永磁同步电机控制系统

混合动力汽车因其高燃油效率和低空气污染得到广泛应用。永磁同步电机(PMSM)系统以其包括效率、功率密度等在内的更优综合性能成为最具竞争力的电动汽车牵引电机系统。针对混合动力客车,研制了一套基于TMS320F28335型DSP的PMSM矢量控制系统。实验表明,该系统能够实现混合动力客车驱动系统的快速启动,在PMSM允许的速度范围内实现牵引工况(包括速度模式、转矩模式)、发电工况及牵引发电工况的快速平稳转换,适合于混合动力客车驱动系统。     

基于混合狼群算法的永磁同步电机状态反馈控制

为提高永磁同步电机的控制精确,减少超调带来的影响,提出了一种基于混合狼群算法的状态反馈控制。以通过电压前馈补偿的线性化的永磁同步电机模型为基础,构建含有转子转速误差和d轴电流误差的离散增广状态空间模型,并构建状态反馈控制器;利用混合狼群算法,通过优化寻求状态反馈控制增益矩阵的全部参数,添加超调惩罚项减少超调带来的影响;算法继承灰狼算法与郊狼算法的优点,同时保证算法的快速收敛性与全局性。基于Matlab/Simulink进行仿真验证,并与其它控制器进行比较,结果表明带有惩罚项的状态反馈控制器具有快响应,零超调的优越性。     

可控永磁悬浮系统的专家PID控制仿真

采用自动在线调整控制参数的专家PID控制器，对整个混合悬浮控制系统进行仿真，并分析比较了专家PID控制器和传统PID控制器，从而证明了专家PID控制器的优越性。     

磁悬浮平台直线同步电动机悬浮系统的分数阶反步控制

为了提高磁悬浮平台直线同步电动机悬浮系统的性能,提出了一种分数阶反步控制策略。基于磁悬浮直线同步电动机(MLLSM)悬浮系统的运行机理,建立了其数学模型和状态空间方程;针对MLLSM悬浮系统的强非线性,通过非线性坐标映射对其进行输入输出反馈线性化处理;引入了分数阶理论构造分数阶虚拟稳定函数来提高系统的收敛速度和控制精度;设计了分数阶反步控制器,构造Lyapunov函数证明系统稳定性。仿真结果表明,分数阶反步控制能够提高悬浮系统响应速度,有效抑制不确定性扰动对悬浮系统的影响。     

混合磁轴承转子偏心时悬浮力计算与有限元分析

基于混合磁轴承悬浮力产生机理,为了更好的计算悬浮力,该文首先对气隙磁密进行分析,再由气隙磁密可得到气隙磁场的能量,最后根据力与能量关系推导出了磁轴承转子有垂直位移时的悬浮力计算公式。该计算公式的推导过程较简便,比以往的更加方便、高效且准确性较高。为了验证理论计算公式的正确性,运用Ansoft软件对设计的混合磁轴承样机进行两次模拟偏心试验,得出的试验数据与理论计算值很接近,试验结果验证了理论的正确性。     

直线同步电动机磁悬浮系统区间二型模糊控制的研究

针对可控励磁直线同步电动机（CELSM）磁悬浮系统,提出一种区间二型模糊控制策略改善系统性能。根据CELSM磁悬浮系统的结构特点及控制原理,建立其数学模型。设计区间二型模糊控制器实现对CELSM磁悬浮系统的控制,采用磁悬浮平台气隙高度的误差及其变化率作为控制器输入,用三角形隶属度函数,建立9条模糊控制规则进行模糊推理,最后用Nie-Tan（NT）降阶算法得到系统输出。根据控制系统结构,在MATLAB软件中搭建仿真模型,经仿真验证,采用区间二型模糊控制的CELSM磁悬浮系统具有起动性能好、抗干扰能力强的优点。     

永磁型无轴承电机悬浮力前馈控制系统研究

传统的永磁型无轴承电机悬浮力控制系统由于数字控制器采样周期、电流调制过程中的延时以及电机定子铁心涡流等因素的影响,实际的可控悬浮力与其指令信号之间存在延时,因而电机的悬浮性能受到影响.基于经典控制理论中的前馈控制思想,提出了永磁型无轴承电机悬浮力前馈控制系统.仿真研究表明,该系统能够有效地消除力延时和提高电机的悬浮运行性能.