混合懸浮控制系統(tǒng)研究.pdf

1、磁懸浮技術(shù)是集電磁學(xué)、電子學(xué)、力學(xué)、機(jī)械學(xué)、控制工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體的技術(shù)。以其無接觸的特點(diǎn)，避免了物體之間的摩擦和損耗，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，改善了設(shè)備的運(yùn)行條件，在交通、冶金、電器、機(jī)械、材料等各個(gè)方面有著廣闊的應(yīng)用前景。但是應(yīng)用前景最看好的還是用磁浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸。
　　本文首先介紹了磁懸浮的發(fā)展背景，及中國(guó)發(fā)展磁懸浮的重要意義。闡述了混合懸浮的背景、工作原理、結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)等。具體分析了兩種混合磁懸浮系統(tǒng)的模型。傳統(tǒng)電磁吸

2、力型(EMS)磁懸浮系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單可靠，在技術(shù)上已經(jīng)相對(duì)成熟，但是由于懸浮力全部由電磁鐵來提供，需要的電流和功耗都很大，為解決這一問題，提出了電磁永磁混合懸浮系統(tǒng)?；旌洗艖腋∠到y(tǒng)在節(jié)省能量方面表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢(shì)，但其控制難度和復(fù)雜性也相對(duì)增加。
　　通過對(duì)電磁永磁混合磁懸浮系統(tǒng)的分析和研究，建立了混合懸浮系統(tǒng)的系統(tǒng)模型。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，列出系統(tǒng)的電學(xué)和力學(xué)方程，建立了混合系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在平衡點(diǎn)線性化處理后，得出系統(tǒng)的狀態(tài)

3、空間方程，并對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，仿真結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　由于混合懸浮系統(tǒng)是開環(huán)不穩(wěn)定系統(tǒng)，需要設(shè)計(jì)穩(wěn)定的控制方案進(jìn)行有效的控制。本文分析了目前混合懸浮系統(tǒng)的幾種主要控制方案，研究了狀態(tài)空間反饋控制、PID控制、最優(yōu)控制、滑?？刂坪湍：刂频瓤刂品椒?。重點(diǎn)討論了狀態(tài)空間反饋控制方案，并給出了仿真結(jié)果。將PID控制和模糊控制引入到混合懸浮系統(tǒng)的懸浮控制中，提出Fuzzy控制和PID控制相結(jié)合的Fuzzy-PID控