磁懸浮飛車極限載荷條件下的工作特性研究.pdf

1、磁懸浮飛車裝置是基于常規(guī)磁懸浮列車懸浮原理的基礎上，在結構和控制方面進行簡化而得到的實驗樣機。與磁懸浮列車相比，磁懸浮飛車主要有兩個方面的創(chuàng)新：一是利用飛車自身的結構特點，將常規(guī)磁懸浮列車的五自由度控制簡化為兩自由度控制，簡化了飛車的結構，降低了控制的難度，提高了可靠性，節(jié)約了成本；二是在飛車的驅(qū)動裝置方面，用空氣螺旋槳取代了磁懸浮列車上常用的直線電機，降低了成本，簡化了導軌結構，避免了驅(qū)動磁場與懸浮磁場之間相互的干擾作用。
　　

2、本文首先對磁懸浮支承系統(tǒng)的特點和主要應用范圍進行了簡要介紹，分析了與本文相關的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；其次，對磁懸浮飛車的設計原理、結構特點和控制系統(tǒng)進行了介紹；然后，從能量損耗的角度對磁懸浮飛車的等效摩擦力進行了定義，對于結構尺寸、材料屬性都是固定不變的磁懸浮飛車裝置而言，在任一速度下，其等效摩擦力的大小僅由線圈電流最大時空氣間隙磁場的平均磁感應強度決定；最后，通過實驗測定和ANSYS仿真兩種方法對磁懸浮飛車在極限載荷條件下的工作特性進行了分

3、析：主要包括承載力的大小和飛車速度的變化對磁懸浮飛車等效摩擦力的影響規(guī)律，并對磁懸浮飛車在極限載荷條件下工作時，PID控制的可行性進行了分析。
　　從結果來看，在接近磁懸浮飛車極限載荷的條件下，隨著懸浮載荷和速度的增大，U型鐵線圈中的電流也增大，導致空氣間隙磁場的增大，使得飛車受到的等效摩擦力也增大；飛車的極限載荷為504N，當飛車的懸浮載荷超過極限載荷時，PID控制對飛車失去作用，系統(tǒng)的穩(wěn)定性大大降低，外界很小的擾動即可使得飛車