基于反饋線性化的中低速磁浮列車懸浮控制策略研究
發(fā)布時間:2021-12-28 10:26
磁浮列車具有振動噪音小、爬坡能力強、造價低、污染小等綜合優(yōu)點。目前,隨著人們對交通速度和乘坐品質(zhì)的要求不斷提高,磁浮列車在未來鐵路發(fā)展和應用上將具有廣闊的發(fā)展空間。磁浮列車的核心和關(guān)鍵技術(shù)之一就是懸浮控制技術(shù),懸浮控制的穩(wěn)定是實現(xiàn)磁浮列車正常運行的基礎(chǔ)和前提。傳統(tǒng)懸浮控制策略采用經(jīng)典控制理論的超前-滯后補償技術(shù),通過反饋補償使懸浮間隙動態(tài)地穩(wěn)定在平衡點位置。利用這種方法能夠達到穩(wěn)定懸浮的目的,但對磁浮列車載人所要求的阻尼、穩(wěn)定裕度、抗干擾等性能是不夠的,本文嘗試提出了一種基于模型預測控制的懸浮控制方法,并針對控制系統(tǒng)中不可測量的狀態(tài)量進行狀態(tài)估計。首先,簡單介紹磁浮列車懸浮系統(tǒng)的基本工作原理,對懸浮系統(tǒng)的數(shù)學模型進行穩(wěn)定性分析,并對非線性不穩(wěn)定的懸浮系統(tǒng)進行線性化處理。根據(jù)兩種線性化方法得到的懸浮線性模型設(shè)計控制器,并考慮不同干擾因素對懸浮控制所造成的影響。通過對比反饋線性化和平衡點近似線性化設(shè)計的控制器性能,總結(jié)出傳統(tǒng)懸浮控制算法的不足,為提出懸浮系統(tǒng)模型預測控制算法奠定了理論基礎(chǔ)。其次,在反饋線性化的懸浮系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行預測控制,對線性化系統(tǒng)離散處理得到懸浮系統(tǒng)的預測模型,根據(jù)模型預...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
國內(nèi)投入運營的中低速磁浮列車
論文結(jié)構(gòu)框架
0 2 4 6 8 10時間(s)0圖 2-6 懸浮系統(tǒng)開環(huán)模型間隙波形統(tǒng)傳遞函數(shù)式(2-15),可以得到系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式為:=+X Ax BuY Cx Du 系數(shù)矩陣, = 1 0 00 1 0c cRk RkL m LmA ;B為輸入矩陣,1= 00B ;C為輸0 ;D為直接傳遞矩陣,D 0。18)狀態(tài)空間表達式可知系統(tǒng)的可控性矩陣為:221cR RkL L m
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數(shù)字單周期電流控制在電磁懸浮系統(tǒng)中的應用[J]. 蔣啟龍,梁達,閻楓. 西南交通大學學報. 2019(01)
[2]新型磁浮車動力學仿真分析[J]. 汪科任,羅世輝,宗凌瀟,馬衛(wèi)華. 振動與沖擊. 2017(20)
[3]基于逆系統(tǒng)方法的磁浮列車非線性控制[J]. 黎松奇,張昆侖,劉國清,郭偉. 控制工程. 2017(08)
[4]低速磁浮列車懸浮系統(tǒng)動力學建模及非線性控制[J]. 孫友剛,李萬莉,林國斌,徐俊起. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(05)
[5]基于dSPACE的磁浮球系統(tǒng)預測函數(shù)控制[J]. 孟凡斌,邵雪卷,陳志梅. 控制工程. 2017(01)
[6]基于線性函數(shù)型權(quán)重的RBF-ARX模型的磁懸浮球系統(tǒng)預測控制[J]. 覃業(yè)梅,彭輝,阮文杰. 中南大學學報(自然科學版). 2016(08)
[7]中低速磁浮列車懸浮控制系統(tǒng)研究[J]. 齊然,羅京. 電力機車與城軌車輛. 2016(03)
[8]基于PSO算法的磁浮系統(tǒng)PID控制器優(yōu)化與評價[J]. 宋榮榮,陳滋利. 西南交通大學學報. 2015(01)
[9]磁浮系統(tǒng)中免疫專家PID控制器的改進[J]. 宋榮榮,陳滋利. 交通運輸工程與信息學報. 2014(02)
[10]XFK型中低速磁浮列車懸浮控制器研制[J]. 董金文,張昆侖,劉放. 城市軌道交通研究. 2014(05)
碩士論文
[1]磁懸浮系統(tǒng)的隱式廣義預測控制器設(shè)計[D]. 王育銀.國防科學技術(shù)大學 2013
[2]磁浮列車懸浮系統(tǒng)的非線性魯棒控制研究[D]. 孫玉昆.西南交通大學 2005
本文編號:3553895
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
國內(nèi)投入運營的中低速磁浮列車
論文結(jié)構(gòu)框架
0 2 4 6 8 10時間(s)0圖 2-6 懸浮系統(tǒng)開環(huán)模型間隙波形統(tǒng)傳遞函數(shù)式(2-15),可以得到系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式為:=+X Ax BuY Cx Du 系數(shù)矩陣, = 1 0 00 1 0c cRk RkL m LmA ;B為輸入矩陣,1= 00B ;C為輸0 ;D為直接傳遞矩陣,D 0。18)狀態(tài)空間表達式可知系統(tǒng)的可控性矩陣為:221cR RkL L m
【參考文獻】:
期刊論文
[1]數(shù)字單周期電流控制在電磁懸浮系統(tǒng)中的應用[J]. 蔣啟龍,梁達,閻楓. 西南交通大學學報. 2019(01)
[2]新型磁浮車動力學仿真分析[J]. 汪科任,羅世輝,宗凌瀟,馬衛(wèi)華. 振動與沖擊. 2017(20)
[3]基于逆系統(tǒng)方法的磁浮列車非線性控制[J]. 黎松奇,張昆侖,劉國清,郭偉. 控制工程. 2017(08)
[4]低速磁浮列車懸浮系統(tǒng)動力學建模及非線性控制[J]. 孫友剛,李萬莉,林國斌,徐俊起. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(05)
[5]基于dSPACE的磁浮球系統(tǒng)預測函數(shù)控制[J]. 孟凡斌,邵雪卷,陳志梅. 控制工程. 2017(01)
[6]基于線性函數(shù)型權(quán)重的RBF-ARX模型的磁懸浮球系統(tǒng)預測控制[J]. 覃業(yè)梅,彭輝,阮文杰. 中南大學學報(自然科學版). 2016(08)
[7]中低速磁浮列車懸浮控制系統(tǒng)研究[J]. 齊然,羅京. 電力機車與城軌車輛. 2016(03)
[8]基于PSO算法的磁浮系統(tǒng)PID控制器優(yōu)化與評價[J]. 宋榮榮,陳滋利. 西南交通大學學報. 2015(01)
[9]磁浮系統(tǒng)中免疫專家PID控制器的改進[J]. 宋榮榮,陳滋利. 交通運輸工程與信息學報. 2014(02)
[10]XFK型中低速磁浮列車懸浮控制器研制[J]. 董金文,張昆侖,劉放. 城市軌道交通研究. 2014(05)
碩士論文
[1]磁懸浮系統(tǒng)的隱式廣義預測控制器設(shè)計[D]. 王育銀.國防科學技術(shù)大學 2013
[2]磁浮列車懸浮系統(tǒng)的非線性魯棒控制研究[D]. 孫玉昆.西南交通大學 2005
本文編號:3553895
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