高速磁浮列車的控制策略研究.pdf

1、本文主要以動力學和現代控制理論為基礎，首次較為完整地研究高速磁浮列車懸浮系統(tǒng)的最優(yōu)控制方法。首先，建立了單自由度磁懸浮垂向振動模型，模型中考慮了電磁力以及控制規(guī)則，以便模擬控制系統(tǒng)對懸浮磁鐵與軌道梁間電磁力的控制。其中首次詳細討論和研究了PID控制、基于電磁鐵氣隙偏移、速度偏移、加速度作為反饋量的輸出反饋最優(yōu)控制，基于電磁鐵氣隙偏移、速度偏移、電流作為反饋量的狀態(tài)反饋最優(yōu)控制的磁懸浮懸浮系統(tǒng)設計并開創(chuàng)性地設計觀測器來觀測電磁鐵速度偏移，

2、通過對軌道不平順隨機振動分析和軌道階躍響應分析，比較了各控制系統(tǒng)懸浮特性。這些研究結果證明了上述懸浮控制系統(tǒng)的有效性，為磁懸浮懸浮控制系統(tǒng)的實際設計提供了理論基礎，并為開展整車懸浮穩(wěn)定性和動力學研究打下了堅實的基礎。再次，首次建立了單節(jié)整車的47自由度的磁懸浮垂向振動模型，并通過對磁懸浮垂向振動模型時域和頻域的仿真，分析了車輛懸掛參數、反饋參數、以及空、重車對磁懸浮列車懸浮穩(wěn)定性及走行品質的影響。通過對磁浮車輛隨機振動響應及其平穩(wěn)性分析