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《浙江大学》 2006年
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磁浮列车悬浮系统建模及悬浮控制策略的研究

屠旭永  
【摘要】:磁浮铁路系统的商业成功运营预示着其广阔的市场前景。高速磁浮列车的超高速运行对其安全性能和运行控制系统提出了极高的要求。当高速磁浮交通系统在启动那一刻开始,就需要将车体悬浮,并在整个运行过程中依靠悬浮控制系统实现列车的稳定悬浮。而且悬浮控制系统的性能直接影响乘坐的安全性和舒适度,因此悬浮控制电磁铁的工作特性以及悬浮的控制系统是个值得仔细研究的问题。目前国内对悬浮控制系统的研究处于研究实验阶段,理论研究成果很多,该项关键技术一旦突破,将为国产磁浮列车的可靠运行提供安全保证,为列车运行提供最基础也是最重要的保障。 本文从悬浮系统的稳定、安全性能出发,首先综述了TR08型磁浮列车的运行控制系统,并详细介绍了悬浮控制控制系统,并对悬浮控制的原理进行了分析,在此基础上分别从用电磁场和动力学角度对悬浮控制电磁场进行了分析、简化。然后用MATLAB仿真分析软件建立了悬浮控制电磁铁的模型,并且用两种线性化方法对非线性模型进行了处理。 接着利用该模型对影响悬浮控制力和吸引力的各主要因素:励磁电流、悬浮气隙等进行了详细的分析,建立对象模型抽象,确定状态变量,建立状态方程。其次,在模型分析的基础上,对几种控制策略在磁悬浮模型上的应用进行了尝试,给出仿真结果。着重介绍了两种非线性控制策略,用MATLAB仿真实现了基于反馈线性化的滑模控制器下的悬浮控制系统。在后半部分对其他在建模过程中忽略的因素,会对悬浮控制产生的影响进行了介绍和分析。 最后一章对本文内容做了简要的总结,并提出一些本文未能讨论的关键技术及未来的研究方向。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U266.4

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张良;风力机磁悬浮偏航装置及其悬浮控制研究[D];曲阜师范大学;2011年
2 严伟;高速磁浮列车悬浮系统的滤波及容错控制研究[D];兰州交通大学;2011年
3 张玉乔;海上风力机磁悬浮偏航装置设计与偏航控制[D];曲阜师范大学;2012年
4 黄华;磁浮列车悬浮斩波器控制策略的研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢云德,常文森,尹力明;磁悬浮列车系统轨道动力学分析与试验研究[J];国防科技大学学报;1997年05期
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3 刘峰,龙志强,尹力明;磁悬浮列车系统的鲁棒控制分析[J];机车电传动;1996年05期
4 尹力明,赵志苏;空气弹簧在磁悬浮列车上的应用研究[J];机车电传动;2002年05期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张卫平,吴兆麟;模糊神经元离散脉冲调宽技术的研究[J];北方工业大学学报;1998年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 董磊;刘贤兴;孙宇新;;无轴承异步电机径向悬浮力的微分几何变结构解耦控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李云;薛松;龙志强;;基于跟踪微分器的磁浮列车悬浮系统传感器主动容错控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 宋德玉;邹凤楼;吴瑞明;;掘进机电液推进系统控制地表沉降的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 张娴;程月华;姜斌;;基于滑模观测器和变结构控制的小卫星姿态控制系统设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 王亚慧;程培新;赵亚丹;张桐;;针对时滞系统的RBF神经网络滑模控制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 李岳明;万磊;王波;;新型切换函数滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 孙衢;王永玉;;基于云模型的非线性系统智能滑模控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 靳添絮;刘立;陈树新;卢月品;;伺服系统位置控制中基于扩展状态观测器的变结构控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘攀;绳索牵引机器人及虚拟重力系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 徐晓冰;光伏跟踪系统智能控制方法的研究[D];合肥工业大学;2010年
3 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
4 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
5 何丽娟;冷变换器原理及其在低品位热驱动制冷系统中的应用研究[D];浙江大学;2009年
6 褚端峰;客车行驶稳定性控制的关键技术研究[D];武汉理工大学;2010年
7 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
8 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
9 陈家乾;移动机器人自主创建环境地图的研究[D];浙江大学;2009年
10 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 徐玉颖;气垫式流浆箱智能解耦控制系统[D];浙江理工大学;2010年
3 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
4 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
5 王仁政;减摇鳍电液负载仿真台控制系统的分析设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 姜辉;二级倒立摆控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王嘉男;海洋潜器全方位推进器主轴控制系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 朱志伟;基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器研究[D];大连理工大学;2010年
9 焦辰辉;基于模糊滑模控制的三维桥式吊车系统[D];大连理工大学;2010年
10 雷家宁;三相光伏并网发电系统研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高岳;上海市磁悬浮交通规划与实践[J];城市规划汇刊;2003年01期
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4 陈清泉;黄红军;;轴向磁场电机的设计和应用[J];电机技术;1989年03期
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10 高峰;滕青芳;;不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞控制[J];电气传动自动化;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 钱华明;故障诊断与容错技术及其在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金长生;风力发电机偏航控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
2 陶磊;风力发电新型偏航驱动器设计与研究[D];大连理工大学;2010年
3 黄绵;盘式电机的电磁计算研究[D];北京交通大学;2011年
4 张良;风力机磁悬浮偏航装置及其悬浮控制研究[D];曲阜师范大学;2011年
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6 张小建;主动磁悬浮轴承数字控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 张强;磁悬浮控制系统的研究[D];河北工业大学;2002年
8 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
9 商海波;磁悬浮数字控制方法及其实现[D];西南交通大学;2003年
10 丁新平;磁悬浮列车悬浮控制系统研究[D];沈阳工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张玉乔;海上风力机磁悬浮偏航装置设计与偏航控制[D];曲阜师范大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李熹,蒋启龙,张昆仑;基于MATLAB语言磁浮控制系统仿真[J];电气传动自动化;2000年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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3 刘立恒;磁悬浮列车的PID控制器设计[J];浙江万里学院学报;2005年02期
4 龙志强,郝阿明,常文森;考虑轨道周期性不平顺的磁浮列车悬浮控制系统设计[J];国防科技大学学报;2003年02期
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6 李云钢,常文森;磁浮列车悬浮系统的串级控制[J];自动化学报;1999年02期
7 邹东升;佘龙华;;高速磁浮列车电磁铁安装结构的动力学建模与分析[J];铁道学报;2008年04期
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10 何致远;韦巍;;基于TR磁浮列车的混合悬浮反馈控制策略[J];机电工程;2009年09期
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2 郝阿明;龙志强;常文森;;降低参数灵敏度的磁浮列车鲁棒控制器设计[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
3 李云;薛松;龙志强;;基于跟踪微分器的磁浮列车悬浮系统传感器主动容错控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 程云;李晓辉;薛松;龙志强x;;基于电磁感应式的磁浮列车绝对定位传感器研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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10 王淑红;肖旭亮;熊光煜;;恒力特性直流电磁铁的计算分析[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 新华社记者 徐寿松、贺劲松、黄庭钧;上海:和磁浮列车一起“飞”[N];新华每日电讯;2003年
7 新华社记者 吴宇;走近磁浮列车[N];新华每日电讯;2003年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张鼎;磁浮电源与悬浮控制系统的耦合作用研究[D];国防科学技术大学;2010年
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3 张锟;磁浮列车悬浮系统的数字控制技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
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5 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
6 赵春发;磁悬浮车辆系统动力学研究[D];西南交通大学;2002年
7 陈棣湘;常导型高速磁浮列车电磁系统的研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 王桂荣;EMS型磁浮列车牵引特性分析[D];浙江大学;2006年
9 李勇;低功耗比例电—机械转换器关键技术研究[D];浙江大学;2009年
10 汪志刚;柴油机中压共轨系统大流量高速电磁阀的优化研究[D];武汉理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 屠旭永;磁浮列车悬浮系统建模及悬浮控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
2 彭显付;磁浮列车电磁系统分析与设计[D];浙江大学;2006年
3 邓妮;磁浮列车涡流制动系统建模及紧急制动控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
4 朱开锋;基于以太网的磁浮列车调试系统的设计与实现[D];西南交通大学;2010年
5 雷学国;磁浮列车间隙传感器齿槽效应补偿研究[D];西南交通大学;2010年
6 程虎;混合型EMS系统的低功耗悬浮控制技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
7 范永聪;新型电磁铁用大功率电源的研究[D];吉林大学;2005年
8 杨云;直接位置力反馈两级电液伺服阀电磁场研究[D];兰州理工大学;2009年
9 秦晓峰;磁阻式磁力悬浮系统的设计与控制研究[D];河南理工大学;2011年
10 魏亮;EMS型磁浮列车悬浮系统抗载荷干扰问题研究[D];国防科学技术大学;2010年
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