高速磁浮列车悬浮气隙测量系统的设计

针对长定子直线同步电机驱动的高速磁浮列车,提出了采用特定的立体探头线圈来减弱定子轨道齿槽结构的影响,同时,抑制外界磁场干扰,以实现准确测量悬浮气隙。阐述了基于电感式传感器和现场可编程门阵列(FPGA)信号处理的悬浮间隙测量系统的硬件结构、工作原理及其信号处理方法。试验证明:该设计是可行的,能够满足高速磁浮列车控制系统的要求。

电磁型磁悬浮列车侧向力特性和弯道段运行分析

以应用于八达岭旅游示范线的CMS-3型磁悬浮列车及其中试试验线为研究对象,对单转向架磁悬浮列车的侧向动态特性和侧向的静态导向力大小进行了测试;对磁悬浮列车在3种平面缓和曲线上运行时的垂向悬浮气隙变化进行了仿真分析;对不同的悬浮控制方案进行了比较分析,并对本系统的下一步发展提出初步建议。

数控机床用磁悬浮系统非线性时变滑模变结构控制

为实现数控机床横梁磁悬浮系统悬浮气隙的精确控制,采用了非线性时变滑模变结构控制策略。首先,通过设计一种带有指数项的滑模面,使系统在任意初始状态下的状态变量都直接处于系统的滑模面上,实现对参数摄动和外部干扰的全局鲁棒性;然后,在此基础上设计了一种时变滑模控制器,并通过李亚普诺夫定理证明了该控制律的稳定性。仿真实验结果表明,非线性时变滑模变结构控制方法在保证系统全局稳定的前提下提高了滑模面的收敛速度,有效地削弱了抖振。

电磁型磁悬浮列车在坡道段运行时的系统分析

结合为八达岭旅游示范线研制的CMS-3型磁悬浮列车及其中试试验线,在建立磁悬浮列车悬浮控制系统数学模型基础上,计算了线路纵断面变坡度点处的竖曲线半径限制值,对磁悬浮列车在坡道运行时悬浮气隙的变化进行了仿真分析,并对3种悬浮控制方案进行了比较分析。

数控机床用磁悬浮系统自抗扰控制仿真研究

为了实现磁悬浮系统悬浮气隙的精确控制,提出运用自抗扰控制技术对横梁悬浮系统进行悬浮气隙控制,自抗扰控制器可以将系统模型参数变化和外扰作用均当作对系统的扰动而自动在线估计并予以补偿。对横梁磁悬浮系统建立的原始数学模型选择状态变量,得到系统的非线性状态方程,以线圈两端电压为控制量,设计悬浮气隙位置环和电流环双环自抗扰控制器,实现横梁悬浮系统的非线性控制。仿真结果表明,自抗扰控制具有良好的动态性能和抑制外来扰动能力,可以实现横梁无摩擦稳定悬浮。

EMS型磁浮列车悬浮力分析

悬浮系统是磁浮列车的重要组成部分 ,其性能将直接影响车辆的性能。悬浮力是线路桥梁设计和车辆线路动力学分析的基础。根据EMS型磁浮列车的特点 ,给出了悬浮系统的教学模型 ,分析了悬浮力的大小及其动态特性。

数控机床用磁悬浮系统非线性动态积分滑模变结构控制

为了实现龙门数控加工中心磁悬浮系统悬浮高度的精确控制,并考虑到刀具切削工件过程中磁悬浮系统所受到扰动对悬浮高度的影响,针对被控对象的非线性磁悬浮模型,选择新的状态变量,通过状态变量之间的相互变换,将不规则的非线性磁悬浮模型转换成规则的仿射非线性的磁悬浮模型;针对该非线性模型设计了控制悬浮高度的非线性动态积分滑模控制器。在选取切换面时,考虑系统状态、输入、输入的一阶(或高阶)导数及其积分项,这使得趋近律中不连续项的影响有所转移,从而有效降低了滑模控制器抖振的发生;另外由于在滑模切换函数中加入了积分环节并且是对非线性被控对象直接进行控制,消除了滑模控制的稳态误差和系统模型的误差。仿真研究结果表明:所设计的动态积分滑模控制器比传统的滑模控制器更好地实现了系统的稳定悬浮,具有很强的抗扰性并能够使系统具有较高刚度。

高速常导磁悬浮车辆对轨道平顺性要求的探讨

该文从常导磁悬浮车辆转向架在轨道不平顺激扰下的振动分析入手 ,分析了悬浮电磁铁悬浮气隙的变化特征。分析结果认为 ,常导磁悬浮车辆悬浮电磁铁吸力的调整范围有限 ,对轨道状态的跟随性较差 ,因此 ,必须对轨道梁的不平顺幅度和动态挠度进行非常严格的限制 ,才能保证高速运行状态下悬浮电磁铁不与长定子铁芯相撞 ,实现车辆的安全运行。迭加的综合轨道不平顺的最大限值就是名义悬浮气隙 (即 8mm～ 10mm)。

旋转电动磁悬浮原理及其应用分析

相比于电磁式磁悬浮,电动式磁悬浮的悬浮气隙大且有着简单的控制方式.同时,电动式磁悬浮有着易操作、耗能低、无污染的优点,因而研究其原理及其应用是很有现实意义的.本文从典型磁悬浮技术概况出发,重点针对磁悬浮原理与旋转电动式磁悬浮的结构进行阐述分析,并对其应用进行了总结与展望,为理解磁悬浮原理与掌握磁悬浮技术的应用与发展趋势提供借鉴参考.

美国：美国发明磁悬浮飞机

磁悬浮飞机是由美国一家大学研制成功的，目前世界上还没有任何一个国家应用这种技术。这种美式磁悬浮飞机是一种新型的陆上有轨高速交通运输工具。与磁悬浮列车不同的是，它是用永磁铁替代超导磁铁，“飞机”起飞的同时，受到电磁力的作用把机体推离轨道，机体与轨道之间的悬浮气隙可以达到50至150毫米。由于脱离轨道的接触，在运行时阻力极大地降低，最高的“飞行”时速可达500公里。而且磁悬浮飞机还具有结构简单、造价低、噪音小等特点。