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高温超导EMS型混合悬浮控制器的研究与设计.pdf

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高温超导EMS型混合悬浮控制器的研究与设计.pdf

上传人:山吉 2014/4/22 文件大小:0 KB

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高温超导EMS型混合悬浮控制器的研究与设计.pdf

文档介绍

文档介绍:⑧洳专焉硕士学位论文
摘要块、Ⅱ致瞬?椤/莶杉?椤输出控制模块、通讯与常导电磁悬浮系统相比,高温超导混合悬浮系统在降低能耗、增大悬浮气隙及节约成本方面具有很大的优势,已逐渐开始被国内外学者所关注研究。本文即是在此背景下,在国家自然科学基金的资助下,结合我校的磁悬浮试验线项目,开展研究。本文以高温超导突旌闲∠低车男】刂破魑V饕Q芯慷韵螅重对混合悬浮控制策略、仿真试验及系统整体软硬件平台实现进行了初步研究,内容主要包括以下几个方面:⒎治隽烁呶鲁蓟旌洗判∠低车幕驹恚⒏呶鲁蓟旌闲∠统的相对参考动态模型数学模型和绝对参考动态数学模型。并以相对参考动态数学模型为研究对象,推导出超导与常导混合电磁铁的电压、运动方程和电磁力方程。利用仿真制图,与常导悬浮方案在悬浮气隙、能耗、可靠性等方面进行了比较,验证了超导混合悬浮方案在这几方面的优势。⑻岢隽肆街挚刂撇呗裕捍砅控制、模糊刂疲直鸫涌刂圃理、控制器的设计、仿真试验、性能分析等方面对两种控制策略进行了分析比较与研究,通过引入电磁噪声、突加负载、减小悬浮气隙等各种扰动测试系统的动态响应,观察比较刂朴肽:齈控制在系统动态特性、稳态精度及鲁棒性方面的差异。⒂τ肨靖咝阅芸刂艱,提出了系统的双设计方案,以分别实现悬浮控制和诊断检测,通过诊断隤衔换实现系统在线调试功能。详细阐述了包括信号前期处理电路、刂频缏贰疉转换电路、缏返刃】刂颇?;通过逻辑控制模块配合酶咚貴迪至怂獶之间的高速数据传输。⒒旌闲∠低持懈魅砑δ苣?樯杓疲ǎ撼跏蓟?椤⒖刂扑惴模块等。关键字:高温超导、模糊⑺獶、芟一浙江大学硕士学位论文
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第一章绪论传统的轮轨式机车车辆是依靠车轮与轨道的机械接触来产生支撑力和导向力的,其牵引力通过轮轨之间的粘着现象产生。磁浮列车则依靠电磁吸力或电动斥力将车辆悬浮至一定高度,使列车与地面轨道问无机械接触,导向力也由电磁吸力和电动斥力产生,另由线性电机殖浦毕叩缁产生的牵引力驱动列车运行。所以磁浮列车在运行时与轨道闻没有机械接触,故而称为无接触运行。线性电机产生的牵引力无需通过粘着现象产生,也不会受到轮轨系统中的接触粘着的限制,故把这种牵引方式称为非粘着牵引【啤无接触运行和菲粘着牵引给磁浮列车带来一些新的特点,比如噪声小、振动低、速度范围宽、加减速快、爬坡能力强、维护费用低等。由于磁浮列车的这些特点以及其与环境的兼容,被称为生态纯净的陆上绿色交通工具,特别是在一次性能源日益桔竭的情况下,受到许多国家的关注和研究磁浮铁路系统由线路、车辆、供电、运行控制系统等四个主要部分构成。子驱动的磁浮列车,通过车上安装的受流器为磁浮列车提供电能,适用于中低痟,其代表是日本的型常导磁浮车,国内有西南交通大学和国防科技大学研制的中低速磁浮列车系统:而采用长定子驱动的磁浮列车直接从地面供电,不用受流器,采用感应发电来满足车上用电,适合高速运行,其运行速度可以达到痟一痟,可用于城市间的长距离运输,其代表是德国的型悬浮列车。线路引导列车前进方向,同时承受列车荷载并将之传至地基。高速长定子磁浮列车线路,其上部结构为用于联结长定子的精密焊接的钢结构或钢筋混凝土结构的支承梁,下部结构为钢筋混凝土支敦和基础。支承梁本身在力学性质上与传统土木工程简支梁桥或连续梁桥的梁部相同,由于其上需安装磁浮系统的定子线圈和铁芯等磁浮列车的特殊要求,制造和施工精度要求比较高。低速供电系统提供列车运动所需的电能。高速长定子磁浮列车供电系统包括变这几部分因驱动采用长定子直线电机或短定子直线电机而略有不同。采用短定速运行,可用于城市内,城市与郊区间的中短距离运输,运行速度一般小于短定子磁浮列车,则在支承梁上铺设电机转子,采用焓迪值枷颉浙江大学硕士学位论文
道上,电磁铁和铁磁轨道之间的悬浮间隙莆F一般约弘衄啊。列§磁浮列车的分类电站、沿线供电电缆、开关站和其他供电设备,低速短定子磁浮列车供电系统运行控制系统是整个磁浮交通系统正常运转的根本保障。它包括所有用于安全保护、控制、执行和计划的设备,还包括用于设备之间相互通讯的设备。车辆是磁浮系统中最重要的部分,包括悬浮架及其上安装的电磁铁、二次悬挂系统和车厢。此外还有车载蓄电池、应急制动系统和悬浮控制系统等电气设备。其中的悬浮、导向技术是整个车辆技术的核心,是使磁浮列车将车辆悬浮至一定高度,使列车与地面轨道间无机械接触,并安全导向的关键技术与之相互作用产生磁力的则有超导体、金属导体以及强磁性体。以上六种物体的组合可以产生多种类型的磁悬浮方式,而且可以实现多种磁源共用的混合励磁方式,本文研究的磁悬浮系统就是电磁、超导磁铁混合励磁方式。