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《南京理工大学》 2010年
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磁悬浮系统定量反馈控制方法研究

徐培龙  
【摘要】: 利用磁力使物体无接触地悬浮起来是人类的一个古老的梦。近年来,磁悬浮技术由于其无接触、低机械损耗、高寿命、无需润滑剂等特点,越来越受到人们的重视,广泛应用于磁悬浮列车、磁悬浮承轴等领域。但磁悬浮系统由于其模型的不确定性,对其的控制一直是控制界的一大难题。 本文针对磁悬浮系统固有的非线性、对象不确定等特性,结合定量反馈理论可处理对象不确定性的优势,对基于定量反馈理论的磁悬浮控制器设计进行研究。文中首先分析了磁悬浮系统的模型,辨识了系统关键参数,并校正了系统传感器和线圈执行器的非线性,得出了在系统传感器、线圈执行器非线性校正和重力补偿基础上,系统的数学模型。再根据ECP Model 730磁悬浮系统的实际情况,给出其参数不确定的范围,结合给定的设计性能指标,运用定量反馈理论设计了系统反馈控制器和前置滤波器,并在Matlab Simulink仿真环境中,仿真验证了控制器设计的有效性。最后,对Model 730磁悬浮系统,编写了实际控制程序,进行了实际调试,获得了较为理想的控制效果。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吴文影;常喜茂;黄邦西;;基于QFT理论的数控给进伺服系统设计与分析[J];仪器仪表与分析监测;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 魏国平;磁悬浮系统的H_∞控制研究[D];南京理工大学;2012年
2 付殿波;高刚度磁悬浮系统的鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2012年
3 吴文影;基于QFT理论的反应堆功率控制器的设计与仿真[D];华北电力大学;2013年
4 黄邦西;基于QFT的SG水位调节鲁棒控制器的设计与仿真[D];华北电力大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘恒坤,常文森;磁悬浮系统的简单自适应控制[J];电光与控制;2005年02期
2 花迩蒙;王永;梁青;;H_∞回路成形和定量反馈理论的直升机控制器设计[J];电光与控制;2007年01期
3 邓永权,罗世辉;单磁铁系统的稳定性与仿真分析[J];电力机车与城轨车辆;2005年05期
4 佘龙华;柳贵东;;单铁磁悬浮控制系统的动力学特性研究[J];电力机车与城轨车辆;2006年03期
5 肖劲伟,尹力明;非线性控制在磁悬浮系统中的应用[J];国防科技大学学报;1999年06期
6 李强北;国外磁浮列车述评(上)[J];国外铁道车辆;1996年04期
7 张士勇;磁悬浮技术的应用现状与展望[J];工业仪表与自动化装置;2003年03期
8 蒋金周;磁悬浮技术及其应用与发展分析[J];机电一体化;2004年01期
9 宋召青,毛剑琴,史贤俊,卢建华;磁悬浮球实验系统的模糊控制仿真[J];计算机仿真;2002年06期
10 刘德生,尹力明,佘龙华;Fuzzy-PID控制算法在磁悬浮系统中的应用[J];计算机自动测量与控制;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴博;基于定量反馈理论的飞行模拟器运动平台控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 雷开贵,李永双,邓子辰;高层建筑结构混合控制系统的H_∞鲁棒控制研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 吴仲;;半导体激光器自动温度控制系统优化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
3 朱琦;王刘芳;王庆军;汪宇;;校验氧化锌避雷器带电测试仪的新方法[J];安徽电力;2009年01期
4 许志军;张春飞;胡瑞华;;淀粉生产线浓度BP神经网络控制器的设计与实现[J];安徽农业科学;2010年13期
5 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
6 张德祥;王莹;张倩;张媛媛;;线性控制系统Nyquist稳定判据的教学方法研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2010年04期
7 开俊;高阶线性系统稳定性的计算机辅助判定[J];安庆师范学院学报(自然科学版);1997年04期
8 张俊;刘军荣;江山;印新达;;新型光纤传感用角度调谐Fabry-Perot滤波器[J];半导体光电;2012年01期
9 杨文燮;胡仁杰;卢志伟;;光伏模拟器的设计及仿真验证[J];半导体光电;2012年03期
10 孙兵;;嵌入式系统在智能服装中的应用[J];北京服装学院学报(自然科学版);2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 董云云;王中华;冯志全;程金;;吊车-双摆系统的增量式滑模控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 宋绍剑;李劲芝;林小峰;;基于执行依赖启发式动态规划的三容水槽液位控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 胡文金;李太福;苏盈盈;;基于神经网络实现模糊PID控制器的二次建模[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
5 岑飞;孙海生;梁频;;基于非线性动态逆的过失速机动飞行控制律优化设计及评估[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
6 甄鹏杰;;中频感应炉模糊控制器的研究[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
7 王晓松;;PLC控制的气动控制元件在条并卷联合机上的应用[A];2011全国高效能精梳机工艺技术开发与创新研讨会论文集[C];2011年
8 黄银萍;唐志勇;;工程机械电液比例阀控制系统模糊PID控制器研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
9 刘国海;孙玉坤;张浩;赵文祥;沈跃;;磁悬浮开关磁阻电动机径向力的动态解耦控制[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
10 夏昌;祁皑;;工程结构抗(减)震控制方法的欠缺及其革新[A];2009GHMT第7届两岸四地工程师(台北)论坛论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 李鑫;基于CMAC的多驱动系统协调控制[D];合肥工业大学;2010年
3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
4 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
7 朱建光;六相永磁同步电动机驱动控制系统的研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 张洪阳;永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现[D];沈阳工业大学;2011年
9 苏玲;微网控制及小信号稳定性分析与能量管理策略[D];华北电力大学(北京);2011年
10 邱胜顺;J-TEXT托卡马克极向场控制策略及等离子体放电运行控制的研究和实现[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 马秋环;太阳能辅助热泵多功能复合机的电气化改进及其控制[D];山东科技大学;2010年
4 张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
5 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
6 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
8 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
9 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
10 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘恒坤,常文森;磁悬浮系统的简单自适应控制[J];电光与控制;2005年02期
2 王广雄;H_∞控制中的LMI法[J];电机与控制学报;1997年02期
3 王广雄,袁欣;H_∞设计:两块还是三块问题[J];电机与控制学报;2001年02期
4 王晓峰,王立梅,康锐,王广雄;参数不确定系统的广义对象模型描述及鲁棒控制设计[J];电机与控制学报;2002年01期
5 冯蕾;;H_∞控制理论发展综述[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年11期
6 蓝益鹏;孙文义;;永磁直线伺服系统非线性自适应鲁棒控制器设计[J];电气技术;2009年03期
7 李强北;国外磁浮列车述评(上)[J];国外铁道车辆;1996年04期
8 张士勇;磁悬浮技术的应用现状与展望[J];工业仪表与自动化装置;2003年03期
9 蔡猛;张大发;张宇声;张广福;;蒸汽发生器双级模糊积分智能水位控制器设计[J];核动力工程;2007年02期
10 施希;吴萍;赵洁;刘涤尘;;压水堆核电厂负荷跟踪系统设计与特性研究[J];核动力工程;2010年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 黄曼磊;H_∞控制理论在船舶电站中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 曾海;中国先进研究堆数字化自动开堆和功率调节系统的研究和开发[D];中国原子能科学研究院;2005年
3 王莉;混合EMS磁悬浮系统研究[D];西南交通大学;2006年
4 高慧敏;核电站与抽水蓄能电站的数学建模及联合运行研究[D];浙江大学;2006年
5 李嘉;波形板汽水分离器的理论与实验研究[D];华中科技大学;2007年
6 张静;VSC-HVDC控制策略研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨晶;基于Ovation的核反应堆功率控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱啸;新型磁悬浮系统控制方法研究[D];杭州电子科技大学;2009年
3 刘凤丽;磁悬浮系统的神经网络控制[D];东北大学;2009年
4 苏宁军;不确定时滞系统鲁棒H_∞控制及其在网络拥塞控制中的应用[D];浙江大学;2003年
5 李志宏;神经网络鲁棒控制在轧机厚控系统中的应用[D];燕山大学;2003年
6 张爱林;基于LF2407A DSP的主动磁轴承数字控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2004年
7 范素香;基于H_∞控制理论的磁悬浮系统控制研究[D];中南大学;2004年
8 张金淼;H_∞控制理论在磁悬浮轴承系统中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 王蕾;QFT在飞行控制系统中的应用[D];西北工业大学;2007年
10 吴志琨;涡扇发动机控制系统设计研究[D];西北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张健;数控机床横梁磁悬浮系统的先进滑模控制策略研究[D];沈阳工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 富强,尔联洁,赵国荣;基于定量反馈理论的飞行仿真转台鲁棒控制[J];北京航空航天大学学报;2004年05期
2 姜长生,沈春林,张长银,林代业;鲁棒飞行控制系统的H_∞优化设计[J];电光与控制;1994年01期
3 邓永权,罗世辉;单磁铁系统的稳定性与仿真分析[J];电力机车与城轨车辆;2005年05期
4 范守文,徐礼钜,甘泉;一种新型并联机床的最优轨迹规划[J];电子科技大学学报;2003年01期
5 袁立鹏;许宏光;赵克定;;基于改进遗传算法的坦克发动机道路模拟测试平台轨迹寻优[J];东南大学学报(自然科学版);2006年02期
6 李中健,安锦文;基于QFT的鲁棒飞行控制器设计[J];飞行力学;2000年04期
7 章伯定;飞行模拟的新进展[J];飞行力学;1994年01期
8 王素静,吕杰,章伯定;试飞院仿真技术发展中的几个问题[J];飞行力学;1996年04期
9 李云钢,常文森,龙志强;EMS磁浮列车的轨道共振和悬浮控制系统设计[J];国防科技大学学报;1999年02期
10 方菲,刘平安;抛物线过渡的并联机器人线性轨迹规划[J];华东交通大学学报;2005年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 鲍佳;磁浮列车悬浮控制与动力学仿真[D];西南交通大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘恒坤,常文森,佘龙华;磁悬浮系统的非线性控制[J];自动化技术与应用;2005年11期
2 陈卫兵;茅靖峰;;磁悬浮系统的变速趋近律滑模控制[J];制造业自动化;2010年06期
3 张翼,胡基士,蒋启龙;磁悬浮系统自适应控制方法研究[J];电力机车与城轨车辆;2005年06期
4 张静;武俊峰;姚小伟;;无源性控制在磁悬浮系统中的应用[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年03期
5 张静;武俊峰;;磁悬浮系统的哈密顿建模和无源控制[J];电机与控制学报;2008年04期
6 李莎;许贤泽;;基于反馈线性化的磁悬浮控制器设计[J];微计算机信息;2008年34期
7 范素香,段吉安;H∞控制理论在磁悬浮球系统中的应用[J];现代机械;2005年04期
8 刘恒坤;施小红;常文森;;磁悬浮系统的双环自适应控制器设计与仿真[J];计算机仿真;2006年08期
9 张静;姚小伟;武俊峰;;磁悬浮系统的模糊控制研究[J];哈尔滨理工大学学报;2006年06期
10 朱晓明;梅雪松;张东升;;一种新的磁悬浮系统建模方法[J];中国科技论文在线;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王巍;杨立溪;;用于高精度陀螺仪表的智能化有源磁悬浮技术研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
2 张承慧;孙晓明;刘睿;刘志军;;基于LQR的磁悬浮系统的变结构控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张爱林;汪希平;吴明贵;张钢;吴剑锋;成高;;磁悬浮平台系统的设计及调试[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
4 张慰成;;高速磁悬浮列车(摘要)[A];上海市老科学技术工作者协会一、二、三届学术年会论文选集[C];2006年
5 李练兵;杨鹏;王晓宏;杨国福;;单轴磁悬浮系统模糊控制研究[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
6 安峰岩;孙红灵;肖椽生;徐健;李晓东;;磁悬浮主动隔振系统的控制算法研究[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
7 王洪坡;李杰;常文森;;磁悬浮系统抗轨道扰动算法[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
8 张育明;;轮轨系统与磁悬浮系统电磁影响的比较分析[A];中国铁道学会电气化委员会2006年学术会议论文集[C];2006年
9 祁建城;;磁悬浮技术在汽车工程中应用的分析与探讨[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
10 潘剑飞;曹广忠;林旅明;邱洪;;新型磁悬浮直线运动系统[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 胥会云;中国磁悬浮:齐头并进是否恶性竞争?[N];第一财经日报;2006年
2 侯杨方;高速铁路和磁悬浮的错位[N];经济观察报;2006年
3 记者  罗晖;上海磁悬浮列车示范运营线将正式运营[N];科技日报;2006年
4 杨纯红;中国第一路:越走越快捷的金光大道[N];中华建筑报;2009年
5 记者 方方;上海磁浮线通过验收将运营[N];中国经济导报;2006年
6 陆娅楠;京沪高铁中国设计中国造[N];人民日报;2008年
7 陈可;鲁棒控制理论及航天应用成果丰硕[N];科技日报;2006年
8 胡立彪;沪杭磁悬浮:地上的神舟飞船[N];中国质量报;2006年
9 ;走进生活的磁悬浮列车[N];中国高新技术产业导报;2001年
10 国防科技大学 刘博士;中低速磁悬浮列车关键技术[N];解放军报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
2 刘平凡;高真空高洁净磁悬浮复合分子泵及其控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
3 邓自刚;运动外磁场下高温超导YBCO块材的动态悬浮特性实验研究[D];西南交通大学;2009年
4 徐绍辉;电磁永磁混合悬浮系统悬浮控制研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
5 褚海英;飞轮电池及其混合磁悬浮控制系统的研究[D];北京交通大学;2009年
6 钟毅;磁悬浮嵌入式控制系统基础理论和关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
7 徐正国;电磁永磁混合悬浮磁悬浮模型车控制方案的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2005年
8 郑珺;平移对称式高温超导磁悬浮系统的动态特性[D];西南交通大学;2007年
9 荆华;不同温度下高温超导磁悬浮系统悬浮性能实验研究[D];西南交通大学;2009年
10 刘同娟;可控永磁悬浮系统不同永磁体厚度动态特性的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑显达;磁悬浮减震系统的研究[D];浙江工业大学;2010年
2 余玲;排斥式磁悬浮系统磁阵的设计与试验研究[D];西南大学;2011年
3 李松恩;磁悬浮系统的设计及实验研究[D];合肥工业大学;2010年
4 朱啸;新型磁悬浮系统控制方法研究[D];杭州电子科技大学;2009年
5 徐培龙;磁悬浮系统定量反馈控制方法研究[D];南京理工大学;2010年
6 俞坚才;人工心脏磁悬浮系统的研发[D];浙江大学;2013年
7 魏国平;磁悬浮系统的H_∞控制研究[D];南京理工大学;2012年
8 张健;数控机床横梁磁悬浮系统的先进滑模控制策略研究[D];沈阳工业大学;2013年
9 刘凤丽;磁悬浮系统的神经网络控制[D];东北大学;2009年
10 付殿波;高刚度磁悬浮系统的鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2012年
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