高温超导磁体与普通磁体的实验研究

本文从黑箱建模的角度出发，分析高温超导磁悬浮系统和常导磁悬浮系统在稳态悬浮时的动态特性。此外，通过对比实验．还比较了磁悬浮系统稳态悬浮时高温超导磁体与普通磁体的电磁特性异同。研究结果表明，虽然高温超导磁悬浮系统和常导磁悬浮系统动态特性的传递函数模型不同，但从控制的角度看，它们的电磁特性并无明显区别。在系统的工作频段内，高温超导磁体线圈自感应给其电磁特性带来的影响可以忽略。     

高温超导混合多点悬浮系统研究

传统的常导电磁悬浮系统气隙小、悬浮功率大,电动斥力不能实现静止悬浮,而且磁场污染大。经过比较分析,在单点悬浮实验的基础上,发展为四点高温超导与常导的混合悬浮系统,这种系统可以降低悬浮功耗、增大悬浮气隙,随着高温超导线材以及致冷技术的发展,高温超导与常导混合的EMS系统及纯高温超导EMS悬浮系统将在磁浮列车上得到广泛应用...     

一种新型混合磁浮系统研究

本文通过分析永磁与常导、高温超导与常导混合磁浮系统，以及纯超导吸力悬浮方案的局限性，结合二者优点提出一种新的混合悬浮方案——高温超导与永磁混合悬浮系统，建立其悬浮模型，探讨系统的PID控制原理，通过仿真分析了系统的稳定性和优点。     

高温超导磁体冷却系统LabVIEW测试平台架构

高温超导储能磁体应用在电力系统中,可以极大地改善电能质量,是电力工业中正在研究的一项重大技术革新;为了研究高温超导磁体在交变电流运行下的性能特征,完善的磁体冷却系统是必不可少的;设计了基于LabVIEW开发环境的高温超导磁体冷却系统测试平台;该测试平台由操作台控制系统和程控仪器测试系统两部分组成,具有实验参数采集、分析、显示、数据存储,历史数据曲线查询以及数据打印等功能。经过在系统运行测试,可以达到平台设计要求,完成自动化控制和数据采集、处理的各项要求。     

单自由度磁悬浮系统的状态反馈控制

为了使单自由度磁悬浮系统的转子稳定地悬浮在平衡位置,在建立系统状态空间模型的基础上,对系统引入状态反馈及误差积分的控制。通过仿真,系统的稳态误差为0,获得了较好的动态和稳态特性。这表明,引入误差积分控制的状态反馈闭环控制消除了系统稳态误差,保证了系统稳定、准确控制的要求。     

磁悬浮球系统的神经网络辨识及变结构控制

磁悬浮球系统是一个典型的非线性的不稳定的系统,基于对其建模的复杂性和不准确性,文章利用神经网络能逼近任意非线性函数这一特性,对磁悬浮球系统进行辨识;再根据滑模变结构控制原理设计了磁悬浮球系统的变结构控制器,利用MATLAB对系统进行建模仿真,仿真结果表明,RBF网络能很好地逼近本磁悬浮球系统;滑模变结构控制对于此非线性系统有较好的控制效果,小球能很快地悬浮在平衡位置,该控制系统具有较好的稳态特性和抗干扰性.     

高温超导悬浮系统动力学仿真

研究永磁体-高温超导悬浮系统的动力学特性,针对改善系统的稳定特性,建立了考虑空气阻尼、外磁场干扰的永磁体-高温超导悬浮系统的动力学模型,采用修正的磁通冻结—镜象模型计算永磁体所受的动态悬浮力,计算出初始冷却条件的影响,避免了洛仑兹力积分求和问题,并进行仿真计算,得到了稳定的动态特征.采用Gear法进行两种工况数值计算的...     

舰载机悬浮式电磁弹射器的系统研究

电磁弹射技术一直是世界发达国家竞相发展的高新技术,电磁弹射器将代替目前航母上使用的蒸汽弹射器.本文从舰载飞机起飞运动分析入手,以磁悬浮导轨技术和永磁无刷直线电机技术运用到磁悬浮电磁弹射设计中,简述了该项技术的基本原理、组成及其特点,并对悬浮电磁弹射系统进行分析.     

基于超稳定性的混合磁浮系统控制器设计

针对电磁永磁混合型EMS磁浮列车悬浮控制中因参数摄动引起的不确定性问题,以POPOV超稳定理论为基础设计了模型参考自适应悬浮控制器。根据系统非线性模型和悬浮控制的性能指标要求确定了系统的参考模型。为了满足POPOV定理的条件,设计了前向补偿器,得到了比例积分自适应律。结合混合系统实际的控制特点对自适应律进行了简化并分析了其稳定性。仿真与实验结果表明,采用自适应机制后,系统的动态响应过程平稳,在间隙阶跃时表现出稳健性,从而能改善磁悬浮系统的性能。     

电磁比例节流阀稳态特性仿真分析

该文分别建立了某履带车辆半主动油气悬挂系统中用于实现系统阻尼可调的电磁比例节流阀的流量特性、刚度特性以及工作稳定性的数学模型,并根据电磁比例节流阀的实际工作环境,以MATLAB/SIMULINK作为仿真平台,对电磁比例节流阀的稳态特性进行了仿真,得到了电磁比例节流阀在不同开口时的流量特性曲线、刚度特性曲线和工作稳定性曲线,并对仿真结果进行了分析,分析结果对于优化电磁比例节流阀的设计参数、分析悬挂系统的阻尼特性以及改进悬挂控制系统的设计均有重要的指导意义.     

直流电磁铁的动特性研究

为了保证电磁铁的工作性能,通过建立直流电磁铁的简化磁路模型,得到了磁路结构函数,以吸力公式为基础获得了直流电磁铁的吸力和线圈电流、衔铁速度之间的函数关系并给出了对动特性的仿真。随后分析了影响电磁铁的快速性和可靠性的因素,明确了可用于评价快速性和可靠性的重要参数,为理解直流电磁铁的动特性并提高直流电磁铁的设计水平提供了一种思路。     

A novel levitation control strategy for a class of redundant actuation maglev system

In most maglev (magnetic levitation) systems, redundant electromagnetic actuators are usually used to increase the stability and robustness of the levitation motion. However, the obvious interactions generate between the redundant actuators and other general electromagnetic actuators. In this paper, a new and efficient redundant levitation control strategy is developed to overcome the interactions in this maglev system. In the strategy, some separate general controllers are designed for all general actuators, and then some special controllers are used to real-time track the electromagnetic forces of all general actuators, and accordingly they create control signal for the redundant actuators to counteract the interactions among general actuators and redundant actuators. To further illustrate the strategy, a novel redundant actuation maglev system is then demonstrated, and a simplified expression of the redundant control strategy is investigated for the maglev system. The experimental results show that the redundant levitation controller successfully removes the interactions between redundant actuator and general actuators, and the redundant levitation controller maintains good robustness under disturbance.     

DTHZ-20矿用本质安全型阀用电磁铁

设计了一种与煤矿井下液压卸载阀配套使用的本质安全型电磁铁,介绍了该电磁铁的主要技术指标、性能特点、结构原理,分析了该电磁铁结构型式的选择,重点阐述了该电磁铁的磁系统设计。实际应用表明,该电磁铁具有功率小、吸力大、动作灵活等特点。     

模糊控制在混合磁悬浮系统中的应用

针对永磁、电磁混合磁悬浮系统受诸多不确定因素的影响而且是典型的非线性系统,常规控制方法难以实现有效控制的问题,研究了模糊控制在混合磁悬浮系统中应用,给出了模糊控制规则及相应的隶属函数,设计了模糊控制器并在实际的单自由度混合磁悬浮系统中应用。测试结果表明模糊控制增强了系统的抗干扰能力和磁悬浮刚度,取得了良好效果。     

磁悬浮系统的降阶自适应控制

在磁悬浮系统的模型参数变化的情况下,为了保证系统的动态性能保持不变,设计了降阶自适应控制方法。根据电磁铁动力学和电磁线圈的电压平衡方程,建立磁悬浮系统基本模型。采用电流环校正方法,将电流环时间常数尽量减小,使其在低频信号段可等效为普通比例环节。在此基础上,采用自适应控制算法,使闭环系统的动态性能满足要求。仿真和试验均证明该方法不但能够满足系统的动态特性要求,而且能够满足系统的实时性要求。     

磁悬浮伺服的机器人装配夹具及其智能控制

首先,设计了一种新型磁悬浮伺服的机器人装配夹具．描述了其结构和静力分析; 绘制了机器人装配系统示意图．其次,分析了磁悬浮伺服夹具的智能控制．描述了其静态平 衡控制;选择了合理的间隙传感器、电磁铁、功率驱动电路、A/D和D/A转换电路作为控制电 路的硬件;采用基于CMAC的神经网络控制作为主动柔顺智能控制方式．然后,根据神经网络 控制算法应用VC++语言和MATLAB软件混合编程．给出了在VC++中实现DLL编程和通过VC++调 用MATLAB的方法．     

基于双霍尔传感器的磁性小球悬浮控制系统研究

本文设计并实现了一种基于双线性霍尔传感器结构的磁性小球悬浮控制系统,在电磁驱动器底端及顶端中心位置各同向布置一个线性霍尔传感器,通过传感器信号调理电路,将两路传感器的输出信号作减法处理,消除了电磁驱动器磁场对传感器输出信号的影响。试验表明,磁性小球到电磁驱动器底端距离为16.46~42.46 mm时,调理电路输出电压值与磁性小球到电磁驱动器底端距离的负三次方成正比。基于PID控制策略,设计了一个磁性小球悬浮控制系统,选取合适的PID控制器参数,试验表明,系统的超调量和响应速度能够符合设计要求,磁性小球实现了在25 mm位置处的稳定磁悬浮,系统的位置控制精度达到±0.125 mm。     

磁悬浮系统的双环自适应控制器设计与仿真

研究了基于机械和电气两种结构的磁悬浮系统的自适应控制方案，实现了双环磁悬浮控制系统的稳定悬浮。根据电磁铁动力学方程和电磁线圈的电压平衡方程，建立了磁悬浮系统基本模型。对系统中的电气部分和机械部分采用不同的控制方法：电气部分采用模型参考自适应控制的方法，加快电流上升的速度，使电流环性能达到设定指标；机械部分简化模型建立在电气自适应控制的基础上，针对系统参数的慢变特点而采用自校正控制方法，给出了能够自动跟踪系统参数，尤其是悬浮质量变化的稳定悬浮自适应控制算法。仿真和实验结果均证明这种控制方法能够使电流环快速跟踪给定信号，保证此悬浮系统能够很好地适应悬浮质量发生突变的情况，具有一定的实用价值。     

电磁铁力特性测试系统的研究

鉴于力特性是表征电磁铁性能的基本特性,基于力传感器和位移传感器等器件,提出了一种电磁铁力特性测试系统,介绍了其结构及原理,建立了测试系统模型,对测试系统误差进行了分析.通过试验研究了测试系统的动态系统误差,并对单向和双向两种特定结构的比例电磁铁的静动态力特性进行了测试.试验结果表明:该系统测试方便、测试结果准确可靠,适用于单向和双向电磁铁静动态力特性的测试.     

基于吸盘式脉冲电磁铁的EMAT实验研究

电磁铁式电磁超声传感器较永磁体式具有接触和移动性好、不易粘附杂物等优点,工程应用潜力巨大,然而目前对其研究开发较少.提出了一种基于吸盘式脉冲电磁铁的EMAT,能更好地适应环形线圈,实现超声波的激励与接收.建立了通用的脉冲电磁铁式电磁超声传感器检测实验系统,在铁磁性材料和非铁磁性材料上进行了脉冲回波式检测实验,验证了传感器的有效性.研究了主要影响因素(被检材料、励磁电流和提离距离)对此种传感器检测信号的影响规律,结果表明此种传感器在铁磁性材料上的换能效率远大于非铁磁性材料上的换能效率;一定范围内传感器检测信号幅度随励磁电流线性增加,随提离距离呈反比函数关系衰减.