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磁浮列车的非线性控制问题研究 被引量：36
1
作者 龙志强 洪华杰 周晓兵 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期399-402,共4页
建立了磁浮列车悬浮系统模型,针对模型的非线性问题,利用反馈线性化技术,将系统的输入-状态线性化,设计出一个P控制器和一个非线性补偿器,得到了良好的仿真结果。在此基础上,进行了数字控制实验,比较了仿真和实验结果。实验表明反馈线... 建立了磁浮列车悬浮系统模型,针对模型的非线性问题,利用反馈线性化技术,将系统的输入-状态线性化,设计出一个P控制器和一个非线性补偿器,得到了良好的仿真结果。在此基础上,进行了数字控制实验,比较了仿真和实验结果。实验表明反馈线性化技术可以解决磁浮列车非线性模型的控制问题。 展开更多
关键词 磁浮列车 非线性控制 反馈线性化技 非线性补偿器 数字控制
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常导电磁悬浮动态特性研究 被引量：23
2
作者 赵春发 翟婉明 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期464-468,共5页
以常导磁浮车辆的悬浮导向基本单元为对象,对采用两级串联悬浮控制的单磁铁悬浮系统进行悬浮刚度和阻尼特性的理论与数值分析.分析结果表明:电磁悬浮刚度与间隙反馈系数成正比,悬浮阻尼与间隙变化速率反馈控制系数成正比;车体二系悬挂... 以常导磁浮车辆的悬浮导向基本单元为对象,对采用两级串联悬浮控制的单磁铁悬浮系统进行悬浮刚度和阻尼特性的理论与数值分析.分析结果表明:电磁悬浮刚度与间隙反馈系数成正比,悬浮阻尼与间隙变化速率反馈控制系数成正比;车体二系悬挂频率、轨道基频和控制系统特征频率任意两者互相接近时,容易发生车轨共振. 展开更多
关键词 共振 稳定性 磁悬浮 悬浮刚度 悬浮阻尼 鲁棒控制
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磁浮列车悬浮控制器的电流环分析与优化设计 被引量：24
3
作者 李云钢 柯朝雄 程虎 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期94-97,共4页
电流环是磁浮列车悬浮控制器的重要子系统。在分析PI型电流环及最速电流环的控制特点的基础上,设计了一种次速电流环控制器,它具有调节速度快、抗信号扰动能力强、对对象参数不敏感等优点。仿真表明次速电流环的调节速度和最速电流环相... 电流环是磁浮列车悬浮控制器的重要子系统。在分析PI型电流环及最速电流环的控制特点的基础上,设计了一种次速电流环控制器,它具有调节速度快、抗信号扰动能力强、对对象参数不敏感等优点。仿真表明次速电流环的调节速度和最速电流环相当,但在系统中存在干扰信号时,抖动会明显减小。实验表明,次速电流环调试方便,能结合悬浮控制子系统很好地完成悬浮任务。 展开更多
关键词 磁浮列车 悬浮控制 PI型电流环 最速电流环 次速电流环
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Fuzzy-PID控制算法在磁悬浮系统中的应用 被引量：12
4
作者 刘德生 尹力明 佘龙华 《计算机测量与控制》 CSCD 2002年第6期375-377,共3页
磁悬浮系统是典型的非线性迟滞系统 ,应用常规的PID控制难以实现有效控制。本文针对磁悬浮系统的特点 ,采用Fuzzy-PID复合控制模型 ,应用模糊推理功能实现PID参数的自整定 ,对磁悬浮球系统进行控制 ,得到了理想的控制效果。
关键词 磁悬浮系统 模糊控制 PID控制 复合控制算法 模糊推理 磁浮列车
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考虑轨道周期性不平顺的磁浮列车悬浮控制系统设计 被引量：19
5
作者 龙志强 郝阿明 常文森 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期84-89,共6页
以八达岭旅游线用中低速磁浮列车为研究对象,在建立悬浮控制系统模型的基础上,通过分析磁浮列车悬浮控制系统与轨道的相互作用规律,探讨了轨道周期性不平顺条件下悬浮控制系统的设计问题,比较了相对位移(间隙)、绝对速度和绝对加速度反... 以八达岭旅游线用中低速磁浮列车为研究对象,在建立悬浮控制系统模型的基础上,通过分析磁浮列车悬浮控制系统与轨道的相互作用规律,探讨了轨道周期性不平顺条件下悬浮控制系统的设计问题,比较了相对位移(间隙)、绝对速度和绝对加速度反馈与相对位移(间隙)、相对速度和相对加速度反馈两种控制方案的特点,给出了不同车速不同梁跨条件下的悬浮间隙变化的仿真结果,为今后的悬浮控制系统设计、线路设计和施工提供参考。 展开更多
关键词 磁浮列车 悬浮控制 轨道不平顺 仿其
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磁悬浮列车的双环控制 被引量：20
6
作者 刘恒坤 常文森 《控制工程》 CSCD 2007年第2期198-200,共3页
为了增强控制系统对磁悬浮列车系统参数变化的适应性,将磁悬浮系统分为电流环和位置环进行控制。对于电流环系统,采用模型参考自适应控制方法进行控制,使得在电磁线圈参数变化的情况下,电流环的性能能够保持稳定,这样就将三阶非线性磁... 为了增强控制系统对磁悬浮列车系统参数变化的适应性,将磁悬浮系统分为电流环和位置环进行控制。对于电流环系统,采用模型参考自适应控制方法进行控制,使得在电磁线圈参数变化的情况下,电流环的性能能够保持稳定,这样就将三阶非线性磁悬浮系统降阶为二阶系统;对于二阶系统,首先采用反馈线性化控制方法将系统线性化,然后采用PD控制算法进行控制,从而确保系统在不同工作点处的性能一致。仿真实验结果证明,该方法使磁悬浮列车的适应能力得到了明显的提高。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 自适应控制 反馈线性化 全局稳定
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高速磁浮列车气动升力特性 被引量：19
7
作者 丁叁叁 姚拴宝 陈大伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期228-234,共7页
高速磁浮列车的气动升力是列车悬浮和导向控制的关键气动载荷,以五辆编组高速磁浮列车为研究对象,利用数值计算方法分析高速磁浮列车气动升力的分布规律,研究列车气动升力的影响因素,结果表明,头车和尾车的气动升力分布最为恶劣,车体底... 高速磁浮列车的气动升力是列车悬浮和导向控制的关键气动载荷,以五辆编组高速磁浮列车为研究对象,利用数值计算方法分析高速磁浮列车气动升力的分布规律,研究列车气动升力的影响因素,结果表明,头车和尾车的气动升力分布最为恶劣,车体底部结构对气动升力的分布影响很大,车体底部与轨道梁之间的气隙流场特性决定了气动升力的分布规律。根据高速磁浮列车气动升力的分布规律,提出一种通过控制气隙空间的空气流量来控制列车气动升力的方法,数值计算和风洞试验表明,气动升力控制方法能够显著改变列车的气动升力,实现列车气动升力的精确控制,指导高速磁浮列车的气动升力工程设计。 展开更多
关键词 气动升力 磁浮列车 流动控制 风洞试验
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弹性轨道上二自由度磁悬浮列车的动力特性分析 被引量：12
8
作者 武建军 郑晓静 周又和 《振动工程学报》 EI CSCD 1999年第4期439-446,共8页
通过对弹性变形轨道上二自由度磁悬浮列车耦合系统动力特性的数值研究,给出了系统受控稳定性情形下控制参数G1,G2 的选取方式;讨论了控制参数G1,G2 和系统特征参数(如悬浮体质量Ms、运行速度v、轨道跨长L等)对磁悬浮系统的动力学特性的... 通过对弹性变形轨道上二自由度磁悬浮列车耦合系统动力特性的数值研究,给出了系统受控稳定性情形下控制参数G1,G2 的选取方式;讨论了控制参数G1,G2 和系统特征参数(如悬浮体质量Ms、运行速度v、轨道跨长L等)对磁悬浮系统的动力学特性的影响方式,分析了弹性轨道的变形特征等。 展开更多
关键词 动力特性 弹性轨道 磁悬浮系统 自由度 列车
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电磁型磁悬浮列车侧向力特性和弯道段运行分析 被引量：16
9
作者 龙志强 郝阿明 +1 位作者 罗昆 谢云德 《机车电传动》 北大核心 2003年第3期17-20,24,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 悬浮控制 缓和曲线 悬浮气隙 仿真 侧向动态特性 弯道段运行
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磁浮列车单铁悬浮车桥耦合振动分析 被引量：17
10
作者 梁鑫 罗世辉 +2 位作者 马卫华 吴庆 许自强 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期32-37,共6页
为研究单铁悬浮车桥耦合振动,将悬浮控制系统、车辆结构、弹性轨道梁及桥梁安装系统作为整体系统,建立整体系统的磁浮列车的悬浮控制-弹性桥梁-机械结构垂向耦合振动模型,以不同频率的外力激扰模拟磁浮列车不同的速度下对桥梁的作用,分... 为研究单铁悬浮车桥耦合振动,将悬浮控制系统、车辆结构、弹性轨道梁及桥梁安装系统作为整体系统,建立整体系统的磁浮列车的悬浮控制-弹性桥梁-机械结构垂向耦合振动模型,以不同频率的外力激扰模拟磁浮列车不同的速度下对桥梁的作用,分析了不同梁型在整体系统耦合条件下的跨中挠度与振动加速度的变化。研究结果表明:单铁悬浮稳定后,简支梁跨中挠度约为两跨连续梁悬浮处挠度的2.5倍;以200km.h-1车速通过桥梁时其挠度略小于400km.h-1车速通过工况,但前者再次达到稳定状态所需时间约为后者的1/3;车辆以相同速度通过桥梁时,连续梁悬浮处跨中挠度约为简支梁的40%,且前者振动加速度小于后者;仿真过程中桥梁安装临界刚度范围为(5.5～6.5)×107 N.m-1;两跨连续梁动力学性能较简支梁更为优秀。 展开更多
关键词 磁浮列车 车桥耦合振动 单铁悬浮 悬浮控制 动力学模型
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中低速磁浮列车制动系统设计与研究 被引量：14
11
作者 蒋廉华 唐亮 +1 位作者 曾春军 武小平 《电力机车与城轨车辆》 2017年第3期18-22,共5页
以中低速磁浮列车为平台基础,进行磁浮列车制动系统方案设计,综合对比分析几种制动系统特点,确定采用电液混合制动控制方式,优先电制动,机械制动执行机构由液压制动进行控制,文章系统地研究了液压制动系统组成、设计原理及控制方法。
关键词 磁浮列车 制动系统 液压制动 控制单元 设计
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基于逆系统方法的磁浮列车非线性控制 被引量：14
12
作者 黎松奇 张昆仑 +1 位作者 刘国清 郭伟 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第8期1542-1546,共5页
EMS型磁浮列车高速运行时由于车轨相互耦合,使悬浮系统的动力学行为变得复杂,影响车辆安全性、舒适性。为提高系统的鲁棒性,提出了一种基于逆系统理论的非线性悬浮控制器设计方法。首先,建立了EMS型磁浮列车的单磁铁非线性动力学模型。... EMS型磁浮列车高速运行时由于车轨相互耦合,使悬浮系统的动力学行为变得复杂,影响车辆安全性、舒适性。为提高系统的鲁棒性,提出了一种基于逆系统理论的非线性悬浮控制器设计方法。首先,建立了EMS型磁浮列车的单磁铁非线性动力学模型。然后,讨论了基于逆系统的非线性反馈控制方法在悬浮控制器设计中的运用,通过系统伪线性化及系统综合,设计出了基于逆系统反馈线性化和鲁棒伺服控制的组合控制器。数值仿真验证了逆系统控制方法的有效性。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 逆系统方法 非线性控制 系统动力学
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弹性车行道上磁悬浮列车系统的动力学研究 被引量：9
13
作者 方明霞 屠涓 +1 位作者 冯奇 马星 《噪声与振动控制》 CSCD 2001年第6期23-26,共4页
本文建立了弹性车行道上磁悬浮系统的动力学模型,用最优控制理论对磁悬浮列车的舒适性。稳定性进行有效控制,并通过实例对时变系统进行动态仿真。
关键词 最优控制 仿真 磁悬浮列车 动力学 弹性车行道 系统控制 数学模型
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磁浮列车车轨耦合振动仿真研究 被引量：12
14
作者 黎松奇 张昆仑 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第8期137-141,共5页
为了分析车轨道耦合振动过程中各因素的影响,建立了车体-悬浮架-轨道的简化动力学模型和动力学方程,利用数值方法研究了一节列车在静态悬浮过程中,整个车体与轨道耦合振动的垂向动力学行为。分析了轨道和车辆主要参数对振动的影响,并给... 为了分析车轨道耦合振动过程中各因素的影响,建立了车体-悬浮架-轨道的简化动力学模型和动力学方程,利用数值方法研究了一节列车在静态悬浮过程中,整个车体与轨道耦合振动的垂向动力学行为。分析了轨道和车辆主要参数对振动的影响,并给出了仿真结果。仿真结果表明,轨道的抗弯刚度,长度,车轨质量比,以及车辆的悬浮刚度对于耦合振动影响较大;同时经过二系悬挂的衰减,车厢的振动较小。结论可供车辆悬浮控制器设计和轨道梁设计参考。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 振动控制 耦合振动 系统动力学
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磁悬浮主动吸振器的研究 被引量：7
15
作者 柳贵东 马国利 佘龙华 《噪声与振动控制》 CSCD 2003年第6期18-20,共3页
磁悬浮系统作为一种新型系统,具有其它系统所不具备的特点。本文把磁悬浮系统和基于LMS算法的自适应振动控制技术相结合,并应用于振动消除领域,从而形成了磁悬浮主动吸振器。计算机仿真结果表明,该振动控制器具有良好的工作性能。
关键词 磁悬浮主动吸振器 LMS算法 自适应振动控制 计算机仿真 刚度
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磁悬浮列车动力学研究方法综述 被引量：11
16
作者 肖乾 许旭 陈光圆 《华东交通大学学报》 2019年第1期25-32,40,共9页
在轨道交通领域中,磁悬浮列车的行驶方式不同于平常列车,它不再受限于传统轮轨接触式的行驶方式,可借助电磁力克服重力,脱离地面,实现了列车与轨道之间无接触的导向和悬浮。作为当前最为先进的运输方式,磁悬浮列车无疑成为各国着力研究... 在轨道交通领域中,磁悬浮列车的行驶方式不同于平常列车,它不再受限于传统轮轨接触式的行驶方式,可借助电磁力克服重力,脱离地面,实现了列车与轨道之间无接触的导向和悬浮。作为当前最为先进的运输方式,磁悬浮列车无疑成为各国着力研究的重要科技领域,为了提高行驶的安全性和改善行驶的平顺性,国内外学者针对磁悬浮列车相关动力学问题开展了大量研究,在理论分析、数值仿真等方面取得了重要成果。针对已有的成果,阐述了磁悬浮列车在动力学建模、动力学特性研究和悬浮控制等方面的研究现状及成果,并且对进一步的研究提出了建议和展望。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 动力学建模 动力学研究 悬浮控制
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磁浮列车机械制动控制系统的研究 被引量：9
17
作者 张湘 张昆仑 连级三 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期412-416,共5页
对磁浮列车的机械制动系统进行了分析 ,并建立了机械制动系统的模型。在机械制动系统的模型基础之上对几种控制方式作了比较。仿真结果表明 ,基于PI调节的自适应控制方式比PI调节的性能好 。
关键词 磁悬浮列车 机械制动器 自适应控制 制动控制 机械制动系统 制动方式
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磁悬浮系统的两种线性化控制方法 被引量：3
18
作者 刘恒坤 常文森 《自动化技术与应用》 2005年第1期14-17,共4页
本文首先利用动力学和电磁学方法建立了磁悬浮系统的模型 ,然后给出了直接反馈线性化方法的控制器设计 ,接着给出了基于平衡点展开的控制器设计 ,最后将两种控制方法的性能做了仿真比较 ,得出了两种方法的优劣结论。
关键词 磁悬浮系统 PID控制 反馈线性化 非线性控制
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降低参数灵敏度的磁浮列车鲁棒悬浮控制器设计 被引量：9
19
作者 龙志强 郝阿明 曹承侃 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期804-808,共5页
磁浮列车的悬浮静态工作点与承载重量有关,因此对悬浮控制器的设计提出了更高的要求.以八达岭磁浮列车旅游线用的CMS-3型磁浮列车为研究对象,在分析磁浮列车悬浮控制系统的数学模型基础上,应用降低参数灵敏度的鲁棒控制器设计法对悬浮... 磁浮列车的悬浮静态工作点与承载重量有关,因此对悬浮控制器的设计提出了更高的要求.以八达岭磁浮列车旅游线用的CMS-3型磁浮列车为研究对象,在分析磁浮列车悬浮控制系统的数学模型基础上,应用降低参数灵敏度的鲁棒控制器设计法对悬浮控制器进行设计,使控制器对列车质量变化的参数灵敏度明显降低. 展开更多
关键词 磁浮列车 参数灵敏度 控制器设计 载重量 承载 降低 鲁棒控制器 控制系统 CMS 数学模型
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磁浮列车悬浮系统的反步控制方法及实验研究 被引量：9
20
作者 张文跃 佟来生 +2 位作者 朱跃欧 徐俊起 荣立军 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第4期1563-1567,共5页
电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一。但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战。针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器。首先... 电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一。但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战。针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器。首先建立单点悬浮系统的非线性动力学模型,然后利用反步法将系统分成2个子系统并分别对每个子系统提出Lyapunov候选函数。在第一个子系统中设计虚拟控制量,并代入二级子系统的Lyapunov函数中获取出整个系统的控制器,接着利用Lyapunov理论验证系统的稳定性。同时,通过仿真证明:所提出的控制方法不仅具有更好的动态和稳态表现,而且能很好的抑制干扰对悬浮系统的影响。最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性,在磁浮列车的悬浮系统方面具有良好应用前景。 展开更多
关键词 磁浮列车 悬浮控制 反步控制 鲁棒性
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