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磁悬浮控制系统的动力稳定性研究
| 论文题名： | 磁悬浮控制系统的动力稳定性研究 |
| 关键词： | 磁悬浮;控制系统;动力稳定性;反馈增益系数 |
| 摘要： | 振动是磁悬浮列车系统中存在的最棘手的问题之一，从上世纪六十年代的TR1型磁悬浮列车到当前在上海运行的TR8磁悬浮列车，都在不同程度上存在着振动问题。因此，磁悬浮列车技术的发展和解决磁悬浮系统振动的过程一直是相伴始终。为了进一步认识系统振动产生的原因，就需要从理论上对系统的动力学特性进行分析。 本学位论文针对两级磁悬浮控制系统分别讨论了反馈增益系数和时滞对系统稳定性的影响。主要内容如下： 1．讨论了反馈增益系数对磁悬浮系统稳定性的影响。利用矩阵Bialternate积的性质，引入了Hopf分岔的检验函数，该方法克服了一般方法在确定系统Hopf分岔点时，对于参数的每一次变化都必须求解系统的所有特征根，并判定特征根实部是否为零的庞大计算量的缺陷，从而可以较方便地搜索出系统的Hopf分岔点。并以速度反馈增益为分岔参量，利用中心流形法和规范型法分析了在Hopf分岔点处系统的分岔方向及周期解的稳定性。 2．讨论了控制回路中反馈信号存在的时滞对磁悬浮系统稳定性的影响。定量地给出了一些系统参数之间的稳定区域，并对不同参数下磁悬浮系统的动态响应进行了数值仿真。 3．以时滞为分岔参数，得到系统出现Hopf分岔的条件，并运用中心流形法和规范型法，解析地确定出表征磁悬浮时滞系统中Hopf分岔方向及周期解的稳定性的特征量。然后通过数值模拟验证了主要结果的正确性。分析表明，当时滞量τ达到临界值时，系统将会经历一个超临界Hopf分岔而产生稳定的周期振动。若时滞固定且超过了临界值，则可将反馈增益作为分岔参数，且将反馈增益向分岔的反方向调节，能使系统重新进入渐近稳定状态。 |
| 作者： | 沈飞 |
| 专业： | 力学 固体力学 |
| 导师： | 武建军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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