基于直線電機測試平臺的混合懸浮控制方法研究.pdf

1、作為直線電機軌道交通系統(tǒng)中的牽引電機，扁平形單邊直線感應(yīng)電機(Single-sided linear induction motor，SLIM)與傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機牽引傳動相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、地下隧道的斷面小、爬坡能力強、噪聲低等優(yōu)點，但也存在著效率和功率因數(shù)低、能耗高的缺點，如何提高其效率成為應(yīng)用中最為關(guān)心的問題。所以，對直線感應(yīng)電機的動推力和垂向力動態(tài)性能測試就顯得至關(guān)重要。因此，本文中測試直線感應(yīng)電機動推力和垂向力的測試平臺意義重大。

2、該平臺利用磁懸浮的原理讓直線電機以恒定氣隙懸浮，通過位置傳感器計算直線電機的加速度，得出直線電機的動推力；由于電磁懸浮系統(tǒng)在氣隙恒定的情況下，電磁鐵的電流與電磁引力為一一對應(yīng)關(guān)系，所以根據(jù)控制直線電機懸浮的電磁鐵電流就可以方便而且準(zhǔn)確的推算出直線電機的垂向力大小。這里，對懸浮系統(tǒng)實現(xiàn)定氣隙穩(wěn)定懸浮的控制研究是本論文的主要內(nèi)容。 文章的主要內(nèi)容是對該測試平臺的懸浮控制部分進行研究，該測試平臺的懸浮部分是利用電磁永磁混合懸浮方式。本

3、文詳細分析了混合懸浮系統(tǒng)的非線性動態(tài)模型，并通過平衡點附近線性化和非線性反饋線性化兩種方法，分別建立了對應(yīng)的懸浮線性系統(tǒng)模型。 針對混合懸浮系統(tǒng)的非線性特性，利用非線性反饋線性化理論，以及PID控制方法，研究了PID控制策略，并利用穩(wěn)定判據(jù)，討論了PID控制中參數(shù)的選取，進行了懸浮仿真實驗，實驗證明了所提控制方法的可行性。另一方面，在反饋線性化的基礎(chǔ)上，結(jié)合滑模變結(jié)構(gòu)控制理論，設(shè)計了混合磁懸浮系統(tǒng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制器，研究了滑動模