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磁悬浮传输系统的研究与设计

刘会锋  
【摘要】: 目前国外在磁悬浮方面的研究工作主要集中在磁悬浮列车方面,德国和日本等国在这方面已经取得了重要进展,磁悬浮列车技术开始走向实用阶段。在我国,磁悬浮技术的研究从80年代初开始的,目前已掌握了磁悬浮列车技术。另外,在磁力轴承、磁悬浮天平、磁悬浮高速电机及相关技术的应用也都得到了发展,国外已经开发出这类高技术产品并已经进入市场。 本文对四点吸引式磁悬浮实验系统进行了设计和分析,对磁悬浮系统的各个组成部分及其原理进行了详细的说明。建立了磁悬浮系统的数学模型,并对数学模型在平衡点附近进行了线性化,得到了系统的状态方程和传递函数。在此基础上,分析了系统的能控性和能观性,对磁悬浮系统设计了线性状态反馈控制器、PID控制器、P-FUZZY-PI控制器和平衡法控制器。分别给出各种控制器的设计思想、方法和设计步骤。并把几种控制器的控制性能进行了仿真,得出了各种控制器的性能特点,分析了各种控制器在实际系统中的可行性,在实验的基础上,把平衡法控制器应用于磁悬浮系统,并给㈩了平衡法控制器的实现和控制算法。


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