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中低速磁浮列车悬浮系统仿真研究
| 论文题名： | 中低速磁浮列车悬浮系统仿真研究 |
| 关键词： | 磁浮列车;悬浮系统;力学性能;有限元仿真 |
| 摘要： | 悬浮系统是中低速磁浮列车的核心部件，是保障列车正常运行的基础，研究悬浮系统对提高列车运行稳定性具有重要意义。实际当中，磁悬浮列车在运行中遇到的外部扰动较多，如负载变化、空气阻力、加/减速、转弯、坡道和轨道加工误差等因素都会对悬浮造成的扰动力。因此，在设计悬浮系统时，首先必须建立准确的电磁铁悬浮力非线性模型，同时还必须考虑各种干扰力的作用大小，设计出大范围内可稳定的控制策略，以期提高整个系统的抗干扰能力。 本论文主要采用软件仿真技术对悬浮系统进行研究，包括电磁场有限元分析和控制系统建模与仿真两大部分。首先进行电磁场有限元分析，以一个电磁铁模块为模型，通过ANSOFT二维和三维有限元分析，对电磁力随电流和悬浮气隙的变化情况进行仿真，得出悬浮力随悬浮电流和悬浮气隙的变化规律;同时也仿真了列车在静态时出现横向偏移、侧滚时电磁铁的电磁场分布以及动态时的电磁铁的电磁场分布，根据仿真结果对电磁铁和F轨进行结构优化设计，并将仿真结果与解析结果进行了对比;另外，还对控制系统进行了建模与仿真，将两组刚性连接的电磁铁模块视为一个整体，推导刚性动力学方程，并结合三维电磁场有限元分析结果，建立电磁铁悬浮特性仿真模型，通过对不同控制策略的仿真分析，进一步指导控制系统的设计，提高系统抗干扰能力，使悬浮控制系统能够在整个悬浮间隙范围内实现稳定控制。 |
| 作者： | 杨志华 |
| 专业： | 电磁悬浮与超导工程 |
| 导师： | 张昆仑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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