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《国防科学技术大学》 2005年
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常导高速磁浮列车搭接结构的悬浮控制技术研究

李剑锋  
【摘要】: 搭接结构悬浮控制是高速磁浮列车悬浮技术的关键问题之一。搭接结构增加了列车悬浮系统的冗余能力,提高了列车在高速行驶时的安全性。但是,同一搭接结构上的两个悬浮点之间具有很强的耦合作用,在对搭接结构进行悬浮控制时,如果对两个悬浮点独立进行悬浮控制设计,很难使搭接结构稳定悬浮,因此必须考虑它们之间的耦合作用。本文建立搭接结构数学模型,采用微分几何方法对搭接结构进行解耦并线性化,将搭接结构解耦为两个独立的子系统,对两个子系统采用状态反馈方法分别设计控制器,得到搭接结构悬浮控制的非线性控制律,并进行了不同情况下的仿真。仿真结果表明,设计的悬浮控制器能够使搭接结构稳定悬浮。 针对悬浮控制中信号处理和悬浮控制算法的复杂性,提出了双DSP并行处理的思想。在对搭接结构进行悬浮控制时,两个悬浮点之间需要实时交换状态信息,并且传感器与数字悬浮控制器之间也要传输数据,两类信息交换是通过RS-485串行通信来实现的。为此,本文搭建了基于RS-485串行通信的双DSP F2812数字悬浮控制器平台,为搭接结构悬浮实验创造了良好的基础。同时,从理论上分析了串行通信延迟对搭接结构单悬浮点系统稳定性的影响,得到了使系统稳定悬浮的延迟时间范围。由于系统的延迟时间落在使系统稳定的范围内,所以控制算法中采用原控制参数能够使系统稳定。这一结论为搭接结构悬浮控制串行通信波特率的选取提供了参考。 本文最后在原理型搭接装置上进行了悬浮控制实验,实验结果表明:文中所设计的控制方法能够实现原理型搭接装置的稳定悬浮,而且搭接装置上的一个点出现故障时,另一个点的悬浮间隙最大增加量仅为0.8mm左右,由此说明该方法能够确保搭接结构冗余功能的实现。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U266.4

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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1 李剑锋;常导高速磁浮列车搭接结构的悬浮控制技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
2 闵娟;解耦技术在工业窑炉控制系统中的应用研究[D];武汉理工大学;2005年
3 薛昊洋;广义PID神经网络在单元机组协调控制系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2006年
4 程云娃;多变量广义预测控制算法的研究[D];北京化工大学;2005年
5 张坚;神经网络控制技术在现代电站中的应用[D];重庆大学;2003年
6 黎国强;火电厂全程给水控制优化研究[D];武汉大学;2004年
7 陈炜;煤气混合加压过程智能解耦控制方法的研究与应用[D];中南大学;2005年
8 曹亮;基于预测控制技术的变风量控制研究[D];华中科技大学;2006年
9 缪敏娜;基于DSP的磁悬浮轴承控制系统的研究[D];东华大学;2008年
10 谢海鹤;半导体激光器的解耦控制理论及方法研究[D];南昌航空大学;2009年
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