基于直線電機(jī)測(cè)試平臺(tái)的混合懸浮控制方法研究.pdf

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

2、該平臺(tái)利用磁懸浮的原理讓直線電機(jī)以恒定氣隙懸浮，通過(guò)位置傳感器計(jì)算直線電機(jī)的加速度，得出直線電機(jī)的動(dòng)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(duì)應(yīng)關(guān)系，所以根據(jù)控制直線電機(jī)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(jī)的垂向力大小。這里，對(duì)懸浮系統(tǒng)實(shí)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(duì)該測(cè)試平臺(tái)的懸浮控制部分進(jìn)行研究，該測(cè)試平臺(tái)的懸浮部分是利用電磁永磁混合懸浮方式。本

3、文詳細(xì)分析了混合懸浮系統(tǒng)的非線性動(dòng)態(tài)模型，并通過(guò)平衡點(diǎn)附近線性化和非線性反饋線性化兩種方法，分別建立了對(duì)應(yīng)的懸浮線性系統(tǒng)模型。 針對(duì)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(jìn)行了懸浮仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(jì)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(dòng)模