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《西南交通大学》 2006年
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混合磁悬浮系统鲁棒控制器的研究

张俊  
【摘要】:磁浮列车作为一种新型的非接触式地面轨道交通运输工具,已经在实践中得到了成功的应用。由于传统EMS(Electro Magnetic System)磁悬浮系统悬浮气隙小,而传统EDS(Electro Dynamic System)磁悬浮系统会产生相当大的磁污染,人们开始研究混合悬浮系统,本文主要研究高温超导线圈和常导线圈构成的混合EMS悬浮系统。 由于悬浮系统本生固有的非线性和开环不稳定性,需要通过控制器对其进行稳定性控制。传统的悬浮控制器的设计大都是建立在将非线性系统在平衡点附近进行局部线性化基础上,当扰动过大而引起系统偏离平衡点过大时,可能导致控制器的迅速恶化,影响系统的稳定。本文研究的混合EMS悬浮系统在节省能量增大气隙方面表现出很大的优势,但其控制的难度和复杂性却相应的增加了。针对这种混合EMS悬浮系统,尝试采用非线性的控制策略以提高整个系统的抗干扰能力。基于耗散理论的非线性鲁棒控制器,可以使得系统即使在不确定性处于最大条件下仍能保持良好的稳定性能。本文着重研究非线性H_∞控制理论在高温超导线圈与常导线圈构成的混合EMS悬浮系统中的应用。 本论文设计了适用于高温超导线圈和常导线圈构成的混合EMS悬浮系统鲁棒控制器。设计过程中,首先建立了混合单磁铁动力模型,对其非线性特点进行分析,利用非线性系统鲁棒控制理论,经过分析和计算设计出H_∞控制器并进行仿真验证;然后设计了四象限斩波器及基于DSP的控制器硬件系统,并完成了控制器的软件设计和调试。实验结果表明,所设计的数字控制器可以实现混合系统的稳定悬浮并具有良好的抗干扰能力。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:U266.4;TM571.6

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 赖柏林;高温超导与常导混合EMS悬浮车控制系统研究与设计[D];西南交通大学;2011年
2 刘竹;高温超导与常导混合EMS悬浮车的设计与仿真[D];西南交通大学;2011年
3 郝明亮;直线电梯单电磁悬浮导向系统RBF神经网络滑模控制[D];沈阳工业大学;2012年
4 程广增;飞轮储能电池磁悬浮轴承控制研究[D];北京交通大学;2008年
5 王慧玲;基于反馈线性化的高温超导与常导混合EMS悬浮控制问题研究[D];西南交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘春芳;1986年~2001年高温超导体研究进展重要事件[J];稀有金属材料与工程;2002年04期
2 王素玉,王家素;高温超导电磁悬浮[J];低温与超导;1999年04期
3 王素玉,王家素,张庆福,连级三;超导磁浮列车的研究与发展[J];低温与超导;1995年04期
4 吴建军,张昆仑;用DSP实现新一代磁浮列车悬浮控制器[J];电子技术应用;2000年07期
5 刘梦林,方家光,顾晨;高温超导线材临界温度测量[J];物理与工程;2004年01期
6 顾晨,邢华伟,周彤,尹文生,宗军,刘树立,刘梦林,韩征和;一种高温超导磁悬浮装置[J];物理与工程;2004年03期
7 林良真;超导技术电力应用研究的进展与前景[J];科技导报;1995年09期
8 王莉,张昆仑,连级三;用高温超导线圈和常导线圈构成的混合式电磁悬浮系统[J];铁道学报;2003年02期
9 谢云德,常文森;电磁型(EMS)磁悬浮列车系统铅垂方向的建模与仿真[J];铁道学报;1996年04期
10 张劲松,康伟;Bi系高温超导线材的发展历史及应用现状[J];新材料产业;2004年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 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
2 尹春雷;永磁、电磁混合磁悬浮系统的研究[D];山东科技大学;2003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 张亚婷;;快速3D激光扫描技术中数据采集系统的设计[J];安防科技;2007年11期
3 陈美銮;李丰丽;孟庆霞;李洪伟;;多功能报警系统设计与实现[J];安防科技;2008年05期
4 李小强,魏里;关于单片机升级到DSP可行性的探讨[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
5 王战备;;基于EWB5.0的数字式时钟电路设计与仿真[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年06期
6 陶文海;状态分配规则及相邻状态链分配技术[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2004年03期
7 何晓燕;王庆春;;CMOS反相器电压传输特性的分析和仿真[J];安康师专学报;2006年02期
8 陈永新;柯尊忠;伍德林;;精校机电液位置伺服系统的极点配置自校正控制[J];安徽农业大学学报;2012年02期
9 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
10 张洁;宋晓丹;;计数器中竞争冒险消除方法的探讨[J];鞍山师范学院学报;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵林坤;樊绍胜;;基于闭环增益成形的风力发电转速鲁棒控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 黄洪艺;彭侠夫;陶丽丽;;基于插值分析的连续非线性系统反馈控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
3 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
4 李双双;;变频器调速系统在煤矿高强皮带中的设计及应用[A];煤炭机电与自动化实用技术[C];2012年
5 黄凯;吴汉松;陈少昌;;基于Runge-Kutta法的连续变结构系统计算机仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 吴晓明;王俊娇;;液压舵机变转速泵源的研究[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
7 刘敏;杜刚;闫天瑜;;智能小车综合实验模块设计[A];北京高教学会实验室工作研究会2008年学术研讨会论文集[C];2008年
8 褚艺斌;廖文良;;时钟芯片DS12887及其应用[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
9 鞠彦兵;刘斯铭;赵玉明;;基于WITNESS2003仿真平台的机场飞行区仿真[A];全国第九届企业信息化与工业工程学术会议论文集[C];2005年
10 王悦;王志军;王少荣;;基于DSP的无刷同步电机励磁电流测量及旋转整流器故障检测研究[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
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1 张宏瀚;高性能U型减摇水舱系统设计与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
3 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
4 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
5 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
6 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
7 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
8 白殿春;下肢康复训练机器人控制策略与康复评价方法研究[D];沈阳工业大学;2011年
9 高鹏;港口物流网络系统的建模及作业优化研究[D];大连理工大学;2011年
10 夏文俊;面向概念设计的定性建模技术研究[D];华中科技大学;2011年
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1 李国伟;基于电力线载波的采煤机监控通信系统的设计[D];山东科技大学;2010年
2 徐成功;智能CCD垂线坐标仪[D];山东科技大学;2010年
3 衡泽超;基于ATT7022B的三相多用户电能表研究[D];山东科技大学;2010年
4 杜守增;太阳能LED照明系统控制器的设计[D];山东科技大学;2010年
5 赵俊波;取料系统起动特性及速度稳定性的理论分析和试验研究[D];郑州大学;2010年
6 湛雷;图像声纳数字系统软件开发与硬件设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 徐达;柴油发电机组非线性鲁棒控制器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 匡银;低功耗嵌入式信号处理平台设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 武晶;舰船补给物资调运仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 褚海英;范瑜;;用于地铁机车的飞轮电池磁悬浮控制系统的设计[J];北京交通大学学报;2007年02期
2 罗婷婷,刘金琨;一种使用RBF网络的自适应滑模控制器[J];北京航空航天大学学报;2005年10期
3 刁春丽;娄广辉;;铁氧体磁性材料的研究现状与展望[J];山东陶瓷;2006年01期
4 麻自进,王莉;混合磁悬浮系统斩波器主电路研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2005年02期
5 李士勇;章钱;;基于RBF网络增益自适应调节的滑模制导律[J];测试技术学报;2009年06期
6 吕常智;范迪;;电磁轴承中PWM开关功率放大器的实现[J];轴承;2006年06期
7 张瑞华,严陆光,徐善纲,武瑛;几种典型的高速磁悬浮列车方案比较[J];电工电能新技术;2004年02期
8 曹建荣,虞烈,谢友柏;感应型磁悬浮电动机的解耦控制[J];电工技术学报;2000年05期
9 柏华堂;齐蓉;;主动磁悬浮轴承的积分滑模变结构控制[J];电工技术学报;2008年08期
10 蔚永强;郭宏;谢占明;;直驱式伺服系统的神经网络自适应滑模控制[J];电工技术学报;2009年03期
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1 刘德生;李杰;任纯力;;基于反馈线性化的变结构悬浮控制器[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张国民;高温超导带材及线圈的交流损耗[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2003年
2 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
3 王莉;混合EMS磁悬浮系统研究[D];西南交通大学;2006年
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1 尹子栋;滑模变结构控制在双馈电机上的应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 黄明明;直线运动磁悬浮支承的滑模控制研究[D];武汉理工大学;2011年
3 胡海旭;基于模糊及神经网络的非线性系统滑模控制研究[D];广西工学院;2011年
4 张强;磁悬浮控制系统的研究[D];河北工业大学;2002年
5 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
6 南晓博;超导RSFQ数字电路研究[D];西安电子科技大学;2004年
7 王宁;中低速常导磁悬浮列车悬浮斩波器研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 麻自进;基于DSP的永磁混合悬浮系统PID控制研究和实现[D];西南交通大学;2005年
9 李彬;径向基函数神经网络的学习算法研究[D];山东大学;2005年
10 杨锋力;单自由度磁悬浮系统的设计与控制研究[D];中南大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 赖柏林;高温超导与常导混合EMS悬浮车控制系统研究与设计[D];西南交通大学;2011年
2 刘竹;高温超导与常导混合EMS悬浮车的设计与仿真[D];西南交通大学;2011年
3 李保军;飞轮储能系统电机设计与充放电控制仿真研究[D];上海交通大学;2011年
4 梁慧群;磁悬浮有害力矩测试仪的研究[D];长春工业大学;2011年
5 雷大双;高温超导EMS混合悬浮试验车悬浮控制系统研究[D];西南交通大学;2012年
6 卜文娟;苏州易德龙电器有限公司的发展战略研究[D];苏州大学;2013年
7 马新军;作业型ROV液压系统研制与艏向控制技术研究[D];浙江大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 霍震,唐诗才;位置敏感光电探测器[J];半导体光电;1998年01期
2 苏少华,石庚辰;PSD信号处理电路的研究[J];测试技术学报;2001年02期
3 任树梅,蒋圣平,郝晓剑;用位置敏感传感器进行位移测试的技术研究[J];测试技术学报;2002年02期
4 张钢,虞烈,谢友柏;电磁轴承的发展与研究[J];轴承;1997年10期
5 沈钺,虞烈;电磁轴承及控制系统的设计原理及参数选择[J];轴承;2001年09期
6 方家荣,林良真,夏平畴,严陆光;超导混合磁力轴承的发展现状和前景[J];电工电能新技术;2000年01期
7 丁祝顺,王养丽,彭震中;磁悬浮轴承的研究进展[J];电力情报;1999年04期
8 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
9 李维晖,张宏;磁悬浮装置的设计与研究[J];大学物理实验;2001年02期
10 王素玉,王家素,连级三;高温超导磁浮车[J];低温与超导;1997年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 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
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1 朱益民;龚建伟;沙小红;;磁悬浮实验系统的设计与分析[J];南通大学学报(自然科学版);2005年04期
2 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
3 徐渠;;磁悬浮系统的控制研究[J];科技创新导报;2008年36期
4 李俊华;;基于PC机的位移传感器的线性补偿[J];常熟理工学院学报;2009年08期
5 柳贵东,马国利,佘龙华;磁悬浮主动吸振器的研究[J];噪声与振动控制;2003年06期
6 宋文荣,张玲,于国飞,何惠阳;进给机构磁悬浮系统的解耦控制分析[J];哈尔滨工业大学学报;2005年03期
7 张宏;张翼;胡基士;;状态空间控制方法在磁悬浮系统应用的研究[J];中国测试技术;2006年05期
8 戴利明;齐斌;周海波;秦克利;;磁悬浮运动平台的PID控制[J];现代制造工程;2008年06期
9 杨霞;高燕;杨波;郭庆鼎;;基于状态空间控制方法的磁悬浮系统稳定性研究[J];组合机床与自动化加工技术;2008年05期
10 李俊华;;基于PC机的位移传感器的线性补偿[J];常州工学院学报;2009年04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 本报记者 史彦 魏薇 华威;争夺京沪线[N];经济观察报;2003年
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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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