混合磁懸浮系統魯棒控制器的研究.pdf

1、磁浮列車作為一種新型的非接觸式地面軌道交通運輸工具，已經在實踐中得到了成功的應用。由于傳統EMS(ElectroMagneticSystem)磁懸浮系統懸浮氣隙小，而傳統EDS(ElectroDynamicSystem)磁懸浮系統會產生相當大的磁污染，人們開始研究混合懸浮系統，本文主要研究高溫超導線圈和常導線圈構成的混合EMS懸浮系統。 由于懸浮系統本生固有的非線性和開環(huán)不穩(wěn)定性，需要通過控制器對其進行穩(wěn)定性控制。傳統的懸浮控制

2、器的設計大都是建立在將非線性系統在平衡點附近進行局部線性化基礎上，當擾動過大而引起系統偏離平衡點過大時，可能導致控制器的迅速惡化，影響系統的穩(wěn)定。本文研究的混合EMS懸浮系統在節(jié)省能量增大氣隙方面表現出很大的優(yōu)勢，但其控制的難度和復雜性卻相應的增加了。針對這種混合EMS懸浮系統，嘗試采用非線性的控制策略以提高整個系統的抗干擾能力?；诤纳⒗碚摰姆蔷€性魯棒控制器，可以使得系統即使在不確定性處于最大條件下仍能保持良好的穩(wěn)定性能。本文著重研究

3、非線性H∞控制理論在高溫超導線圈與常導線圈構成的混合EMS懸浮系統中的應用。 本論文設計了適用于高溫超導線圈和常導線圈構成的混合EMS懸浮系統魯棒控制器。設計過程中，首先建立了混合單磁鐵動力模型，對其非線性特點進行分析，利用非線性系統魯棒控制理論，經過分析和計算設計出H∞控制器并進行仿真驗證；然后設計了四象限斬波器及基于DSP的控制器硬件系統，并完成了控制器的軟件設計和調試。實驗結果表明，所設計的數字控制器可以實現混合系統的穩(wěn)定