磁懸浮車懸浮控制方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、磁懸浮列車作為一種新型交通工具，已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)踐。由于常導(dǎo)電磁吸引式懸浮控制系統(tǒng)本身固有的非線性和不穩(wěn)定性，以及外干擾引起的不確定性，增加了懸浮控制技術(shù)的難度。磁懸浮列車的舒適性和安全可靠性主要決定于懸浮控制性能。因此，懸浮控制技術(shù)就成為其關(guān)鍵和核心技術(shù)之一，針對(duì)懸浮控制技術(shù)的研究具有重要的實(shí)際意義。 本文基于磁懸浮列車，以單電磁鐵為研究對(duì)象，進(jìn)行了數(shù)字懸浮控制器的設(shè)計(jì)。首先，介紹了懸浮電磁鐵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，建立和分析了數(shù)學(xué)

2、模型。通過(guò)在平衡點(diǎn)附近線性化，得到系統(tǒng)的狀態(tài)方程和傳遞函數(shù)，同時(shí)分析了系統(tǒng)的能觀性與能控性。然后，針對(duì)磁懸浮控制系統(tǒng)的非線性的本質(zhì)，結(jié)合模糊控制和滑?？刂聘髯缘膬?yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)了模糊滑模懸浮控制器。并通過(guò)仿真與PID控制、模糊控制以及滑?？刂品椒ㄟM(jìn)行了對(duì)比，模糊滑模懸浮控制器不但大大削弱了滑模本身固有的抖振問(wèn)題，還具有良好的魯棒性、響應(yīng)快速和無(wú)超調(diào)量等特點(diǎn)，初步驗(yàn)證了模糊滑模控制器的可操作性。 其次，根據(jù)單電磁鐵懸浮系統(tǒng)的特性，設(shè)計(jì)了基

3、于DSP(TMS320LF2407A)的數(shù)字懸浮控制器，完成了硬件系統(tǒng)和控制軟件的設(shè)計(jì)。其中，根據(jù)TMS320LF2407A的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了數(shù)字懸浮控制器的外圍電路；采用匯編語(yǔ)言模塊化編程，核心控制算法為數(shù)字PID，這種算法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。 最后，分別對(duì)硬件系統(tǒng)和控制軟件進(jìn)行了調(diào)試，并針對(duì)調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)和完善。進(jìn)行了單點(diǎn)電磁鐵懸浮試驗(yàn)，得出試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)證明該控制器能夠滿足磁懸浮控制系統(tǒng)的要求，提高了系統(tǒng)懸浮剛度，具有一