磁浮直线感应电机的PI自适应电流可变转差频率鲁棒控制

单边直线感应电机(Single-sided Linear Induction Motors,SLIMs)作为中低速磁悬浮列车的驱动装置,其推力和法向力的耦合控制特性以及系统的抗扰动能力,对于磁浮列车的牵引及悬浮系统动态运行极为重要。本文分别建立SLIM的最大推力点和法向力过零点的转差频率-电流控制模型,研究了将两者协同优化控制的变电流分段变转差频率(Variant-Current Variable Slip-Frequency,VCVSF)策略。建立了在稳态转差频率下的法向力控制电流与悬浮气隙的二维状态空间Popov超稳定模型,通过在线性环节增加前馈补偿器保证等价反馈系统严格正实,从而实现零点处法向力稳态振动的自收敛。实验研究验证了本文所提控制算法的有效性。

中低速磁浮车用直线感应电机次级电导率变化对控制转差频率的影响研究

中低速磁浮车用单边直线感应电机的次级导电板通常由铝板构成,但由于机械强度等要求,所用的不是纯铝,而是铝合金。运用等效电路计算和有限元仿真的方法,探讨了直线感应电机在恒转差频率控制模式下,导电板电导率确定后如何选取合适的控制转差频率。分别以法向力在零附近和在恒功率阶段使磁浮车工作在推力最大值点作为选择最优转差频率的依据,得到了不同电导率下转差频率的最优配置。有限元仿真结果表明,根据次级电导率的不同,选择不同的控制参数能提高直线感应电机性能。