单电磁铁悬浮系统的指数趋近律滑模控制

根据电磁场理论,给出了磁场力与气隙、电流之间的函数关系,建立了单电磁铁悬浮系统的二阶非线性状态方程。以电流为控制量,设计了一种滑模控制器。为了解决滑模控制在单电磁铁悬浮系统控制中的抖振问题,在滑模控制器中采用指数趋近律。该控制器不但能够保证悬浮系统的各个状态趋于设计值,而且能够保证抖振振幅值呈指数衰减。同时,基于Mat-lab软件,对悬浮系统进行建模仿真。仿真结果表明:该滑模控制系统具有良好的动态性能和较强的鲁棒性。

Matlab/Simulink环境下单电磁铁悬浮系统的3种PID仿真

由于轨道不平顺变化会对悬浮系统有影响,选择适合于单电磁铁悬浮系统的PID控制仿真方法是悬浮控制系统设计中的一个很重要的问题。基于单电磁铁悬浮系统的数学模型,提出了3种PID控制仿真方法。利用Matlab/Simulink中的工具箱,通过仿真验证了3种PID控制系统的可行性。结果表明:与方法 1和方法 2相比,基于S函数的方法 3对轨道低频振动能实现有效地跟踪,且对轨道高频振动具有较强的抑制能力。该研究成果为解决单电磁铁悬浮系统的轨道不平顺问题提供了一种较好的仿真方法。

单电磁铁悬浮系统的非线性鲁棒控制

结合状态反馈精确线性化和线性鲁棒控制理论研究单电磁铁悬浮系统的非线性鲁棒控制问题,给出一种简洁实用的非线性鲁棒控制器设计方法,先用反馈精确线性化构造相应的线性系统的鲁棒控制策略,然后再用预反馈求出原非线性系统的控制律,最后证明该控制律对于单电磁铁悬浮系统具有鲁棒性.

磁通反馈在磁悬浮列车悬浮控制中的应用

建立以磁场强度为状态变量的单悬浮电磁铁刚体模型,分析磁通反馈控制下系统的稳定性。设计磁通反馈与悬浮间隙的PD控制器,并根据磁悬浮列车特点,给出磁场测量方法。对悬浮间隙的PD控制器+磁通反馈的控制算法进行了仿真与单悬浮电磁铁试验,验证了磁通反馈控制的有效性。