基于最优控制的高速磁浮列车垂向动力学模型.pdfVIP

饕港鎏期瓣淡渊濑鬣瓣黼{港§；蔑淤蕊黼懋㈧溉l{l漤漆漆{藤搽≤黼赣谳澈辫娥蕊裔；懋漤 基于最优控制的高速磁浮列车垂向动力学模型 孙俊斐沈钢 (同济大学汽车学院，201804，上海∥第一作者，硕士研究生) 摘要研究了高速磁浮列车的最优控制方法。建立了单 作用，实现牵引与悬浮[“。其悬浮电磁力方程为： 节整车有47个自由度的礁浮垂向振动模型。模型中考虑了 r 1 电磁力塔及拄稍规则，以便模拟控制系统对悬浮磁铁与孰道 1 』 粱问的电磁力的控制。通过时域仿真，基于最优控制的碰浮 式中：z为悬浮磁铁垂向振动传感器所在位置的垂 控制系统能保证垂向磁铁与轨道粱间气隙的稳定。 向位移；互为轨道梁的垂向不平顺；F为电磁力；C 关键词磁浮列车，最优控制，电磁力 中图分类号U260．11+．1：U292．9l+7 数，L为漏电感，Lo为依赖于So的电磁铁线囤的 自感系数，So为电磁铁与轨道粱间的额定间隙，凡 ontlle懈Ⅻ啪妇M0del蛔IIi咖s咿dM咖 为瘟经电磁铁线囤中的电藏；丁=￡o／R为对间常 m Ju缸i，舒∞(；af】g 数，R为电阻。 AkⅢm oontdh pap苣拙诵t}ltheop曲d h曲 011avdlide 从电磁力方程中可知，该系统是不稳定的。因 speedma醇evsyst肌hL8ed n10dd，wKdlis妇ordy carwith47 thev鳅icalkvita— 为，当悬浮磁铁上移时，电磁力F增大，F与z成正 d链F憾0ffreed哪∞嘣de击Ig t．跏．To商mu】ate t}le惟 比，最终会导致电磁铁与轨道梁吸合；同样，当悬浮 the叩t-蛐izeddy蚰“c昨血衄larl。葛of t}lismocHthe fbrce system．．m dec曲瑚1a印e6c 11ide_guideway 磁铁下移时，F减小，最终会导致电磁铁没有足够 aIld the。∞∞u口aR p删y∞nMd刊． 的电磁力来克服重力，无法保证其与轨道梁间的相 脚words M捌即协曲，刚一啪缸oi。tlec仕啪|gn醯 对位置不变而掉落地面。因此，电磁力方程必须加 矗Ⅺ℃e 入控制反馈。 ofA嘲啦tive Fh吼-孤th盯’s越Ⅵr鹪Cbuege E珥扭1eerif培， T0r晒iUlli俩ty，201804，S}mng晡，a妇 磁浮控制系统采用的是二次型最优控制，且是 输出反馈控制。其控制理论如下。 假设线性连续定常系统的状态方程为 车辆是整个高速磁浮交通的核心技术。高速磁 主=A工+B“ 浮交通的技术特征与车辆的技术特征，尤其是车辆