原文传递
高温超导EMS混合悬浮试验车悬浮控制系统研究
| 论文题名： | 高温超导EMS混合悬浮试验车悬浮控制系统研究 |
| 关键词： | 高温超导EMS混合悬浮试验车;悬浮控制系统;双频调节;微分反馈;拓扑结构 |
| 摘要： | 纯电磁吸力悬浮系统是由常导线圈励磁提供悬浮力，结构上虽然简单可靠，但是能量消耗大、悬浮气隙小，从而对轨道的平整性要求高。混合悬浮是相对纯电磁吸力磁浮系统而言的，目前研究得比较多的混合悬浮主要是常导与超导、电磁与永磁混合悬浮。与纯电磁悬浮相比混台悬浮具有很多突出的优势，最明显的就是节能、悬浮气隙大，符合目前提倡高效低碳清洁环保发展要求。基于能源危机的现状，本文以研究高温超导与常导混合EMS悬浮列车为课题。在前人研究的基础上，为了将节能的宗旨发挥到极致，将研究重点主要集中在超导与常导励磁电流联合控制的内容上，通过双频调节实现尽可能的降低悬浮功耗的目的。 论文首先推导了双频联合调节电磁铁的数学模型，与传统的混合悬浮电磁铁模型不同之处在于多出一个超导电流环，同时由于超导与常导线圈之间互感的影响，控制系统的设计也不同。 结合实验小车详细计算了混合悬浮电磁铁的参数，并利用有限元分析软件ANSYS12.0对所设计的电磁铁进行验证。由于超导磁体杜瓦直径大，U型磁铁的两臂比较长，而且悬浮气隙大，漏磁也比较大。在考虑漏磁的基础上，通过仿真对所设计的参数进行了一个修正。 设计双频调节混合悬浮控制系统，利用串级控制的思想，分别对气隙环和电流环做了详细的分析，利用simulink仿真环境，对所设计的系统进行验证。将气隙环与电流环整合在一起形成完整的悬浮系统并仿真验证，仿真结果完全达到预计目标，理论可靠，可以实现。 常导与超导电源分别选用四象限与两象限H桥拓扑结构，对斩波器的PWM控制做了仿真分析；电流环是很重要的一个环节，在要求电流环具有较好跟随性的基础上，采用前馈补偿控制抑制干扰，还对实验过程中可能出现的超调现象，采用微分反馈的方法可以使阻尼增大，减少超调，使系统稳定悬浮。 |
| 作者： | 雷大双 |
| 专业： | 轨道交通电气化与自动化 |
| 导师： | 王莉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
