磁懸浮車懸浮控制方法的研究與實現.pdf

1、磁懸浮列車作為一種新型交通工具，已經應用于實踐。由于常導電磁吸引式懸浮控制系統(tǒng)本身固有的非線性和不穩(wěn)定性，以及外干擾引起的不確定性，增加了懸浮控制技術的難度。磁懸浮列車的舒適性和安全可靠性主要決定于懸浮控制性能。因此，懸浮控制技術就成為其關鍵和核心技術之一，針對懸浮控制技術的研究具有重要的實際意義。 本文基于磁懸浮列車，以單電磁鐵為研究對象，進行了數字懸浮控制器的設計。首先，介紹了懸浮電磁鐵的基本結構和工作原理，建立和分析了數學

2、模型。通過在平衡點附近線性化，得到系統(tǒng)的狀態(tài)方程和傳遞函數，同時分析了系統(tǒng)的能觀性與能控性。然后，針對磁懸浮控制系統(tǒng)的非線性的本質，結合模糊控制和滑?？刂聘髯缘膬?yōu)點設計了模糊滑模懸浮控制器。并通過仿真與PID控制、模糊控制以及滑模控制方法進行了對比，模糊滑模懸浮控制器不但大大削弱了滑模本身固有的抖振問題，還具有良好的魯棒性、響應快速和無超調量等特點，初步驗證了模糊滑模控制器的可操作性。 其次，根據單電磁鐵懸浮系統(tǒng)的特性，設計了基

3、于DSP(TMS320LF2407A)的數字懸浮控制器，完成了硬件系統(tǒng)和控制軟件的設計。其中，根據TMS320LF2407A的特點設計了數字懸浮控制器的外圍電路；采用匯編語言模塊化編程，核心控制算法為數字PID，這種算法簡單易實現。 最后，分別對硬件系統(tǒng)和控制軟件進行了調試，并針對調試過程中出現的問題進行了改進和完善。進行了單點電磁鐵懸浮試驗，得出試驗結果，試驗證明該控制器能夠滿足磁懸浮控制系統(tǒng)的要求，提高了系統(tǒng)懸浮剛度，具有一