霍英东教育基金(94028)
- 作品数：16 被引量：129H指数：8
- 相关作者：李杰常文森刘恒坤刘德生洪华杰更多>>
- 相关机构：国防科学技术大学中国人民解放军第二炮兵装备研究院第四研究所更多>>
- 发文基金：霍英东教育基金国家自然科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程机械工程理学更多>>
- 磁通反馈在磁悬浮列车悬浮控制中的应用被引量：7
- 2006年
- 建立以磁场强度为状态变量的单悬浮电磁铁刚体模型,分析磁通反馈控制下系统的稳定性。设计磁通反馈与悬浮间隙的PD控制器,并根据磁悬浮列车特点,给出磁场测量方法。对悬浮间隙的PD控制器+磁通反馈的控制算法进行了仿真与单悬浮电磁铁试验,验证了磁通反馈控制的有效性。
- 孙秋明李杰
- 关键词：磁悬浮列车PD控制
- 磁悬浮列车的双环控制被引量：21
- 2007年
- 为了增强控制系统对磁悬浮列车系统参数变化的适应性,将磁悬浮系统分为电流环和位置环进行控制。对于电流环系统,采用模型参考自适应控制方法进行控制,使得在电磁线圈参数变化的情况下,电流环的性能能够保持稳定,这样就将三阶非线性磁悬浮系统降阶为二阶系统;对于二阶系统,首先采用反馈线性化控制方法将系统线性化,然后采用PD控制算法进行控制,从而确保系统在不同工作点处的性能一致。仿真实验结果证明,该方法使磁悬浮列车的适应能力得到了明显的提高。
- 刘恒坤常文森
- 关键词：磁悬浮系统自适应控制反馈线性化
- 高速磁浮列车二次系的运动学建模与分析被引量：2
- 2007年
- 满足运动学要求是车辆结构设计的基本要求。对于磁浮列车而言,车辆与线路之间的运动解耦功能主要由车辆的二次系完成。高速磁浮列车的二次系主要由摇枕、防滚橡胶件、空气弹簧、摆杆和Z向支座等构成,其运动同时受线路线形和刚性车厢的约束。本文利用多刚体运动学建模方法——Denavit-Hartenberg变换方法,建立高速磁浮列车二次系的运动学模型。结合线路线形的特征参数,通过求解运动学模型的逆解,计算当车辆通过曲线时二次系各构件的运动情况。本文的建模方法和结果对高速磁浮列车的设计和分析具有参考价值。
- 李杰孙体健张锟
- 关键词：磁浮列车运动学
- 磁悬浮车轨耦合控制系统的非线性振动特性分析被引量：13
- 2009年
- 针对主动控制的磁悬浮车辆-轨道耦合系统,从非线性特性角度出发,研究静止悬浮条件下控制参数、轨道参数与磁悬浮车轨耦合系统振动特性的相互关系。首先建立弹性轨道和刚性悬浮电磁铁运动学模型,采用串级控制算法建立悬浮控制系统模型,从而得到磁悬浮车轨耦合非线性模型;然后利用谐波平衡法,分析车辆-轨道1∶1共振特性,计算得到一阶振动的幅频特性方程;由于幅频特性方程阶数较高,利用数值计算方法得到3组控制参数,分别给出其仿真结果,说明轨道和控制参数对系统振动的关键影响。结论可供轨道加工和悬浮控制系统设计时参考。
- 施晓红龙志强
- 关键词：磁悬浮非线性谐波平衡
- 基于遗传算法的磁浮列车悬浮控制参数优化
- 2006年
- 悬浮系统本质上是不稳定的,要通过设计控制器使得闭环系统稳定。对单铁悬浮控制模型,采用基于磁通反馈的间隙PID控制算法,通过合理选取控制参数可以达到良好的控制效果。为使悬浮控制器具有良好的跟踪特性同时保证磁浮列车的乘坐舒适性,需要限定悬浮系统闭环带宽。应用遗传算法进行控制参数优化设计,对基于ITAE的适应度函数进行改进,对不满足闭环系统带宽要求的个体进行惩罚,设计基于遗传算法的悬浮控制控制参数优化算法,并通过实例计算验证了算法的有效性。
- 孙秋明李杰王洪坡
- 关键词：控制参数性能指标遗传算法带宽
- 磁浮系统模型中用弹簧阻尼器替代控制器的等效性分析被引量：13
- 2005年
- 在磁浮列车系统研究领域中,为简化计算许多文献将悬浮控制器等效为弹簧阻尼器。而对该方法的有效性,及其结果的可信度都没有做出进一步的分析。从数学模型上分析了弹簧阻尼器系统与控制系统的本质区别,并从稳定性、动态响应特征以及高频激励响应三个方面讨论了这种区别对系统性能的影响。以国防科大磁悬浮列车为被控对象进行了仿真分析,验证了两者之间的差异,说明弹簧阻尼器与控制器是不等效的。
- 洪华杰李杰
- 关键词：磁悬浮频域分析法等效性
- 磁悬浮系统的非线性控制被引量：10
- 2007年
- 针对普通线性化控制方法不能满足磁悬浮系统的全局稳定的问题,研究了基于非线性磁悬浮系统模型的精确反馈线性化控制算法设计方法。建立了磁悬浮系统非线性模型,利用状态反馈将系统精确线性化,然后通过极点配置,按照动态性能设计指标计算出控制参数,得到符合工程实践要求的反馈算法。仿真和实验证明了这种控制方法能够保证磁悬浮控制系统的动态特性,同时具有较好的抗干扰能力。
- 刘恒坤施晓红常文森
- 关键词：磁悬浮系统反馈线性化
- 磁悬浮系统的双环自适应控制器设计与仿真被引量：5
- 2006年
- 研究了基于机械和电气两种结构的磁悬浮系统的自适应控制方案,实现了双环磁悬浮控制系统的稳定悬浮。根据电磁铁动力学方程和电磁线圈的电压平衡方程,建立了磁悬浮系统基本模型。对系统中的电气部分和机械部分采用不同的控制方法:电气部分采用模型参考自适应控制的方法,加快电流上升的速度,使电流环性能达到设定指标;机械部分简化模型建立在电气自适应控制的基础上,针对系统参数的慢变特点而采用自校正控制方法,给出了能够自动跟踪系统参数,尤其是悬浮质量变化的稳定悬浮自适应控制算法。仿真和实验结果均证明这种控制方法能够使电流环快速跟踪给定信号,保证此悬浮系统能够很好地适应悬浮质量发生突变的情况,具有一定的实用价值。
- 刘恒坤施小红常文森
- 关键词：磁悬浮系统模型参考自适应控制自校正控制
- 一类非自治位置时滞反馈控制系统的亚谐共振响应被引量：14
- 2007年
- 研究了弹性轨道条件下,控制回路中位置反馈信号存在时滞的磁浮系统在亚谐轨道激励作用下的响应问题.将动力学模型在平衡点处线性化,以时滞为分岔参数,得到了系统出现Hopf分岔的条件.用中心流形约化方法得到了包含轨道扰动系统的Poincar啨规范型.用多尺度法从理论上推导了时滞磁浮系统的亚谐共振周期解,得到了自由振动的分岔响应方程,分析了周期解中自由振动项的存在条件,研究了控制参数和激励参数与周期解的关系.最后用数值仿真的方法分析了时滞参数、控制参数对系统响应的影响,分析结果指出,使系统保持稳定的亚谐响应的时滞边界小于无扰动时的时滞边界,时滞参数不但可以抑制亚谐响应,还能够控制混沌的产生,而控制参数可以控制系统响应中自由振动项的出现和受迫振动的幅值,适当选择这些参数可以有效抑制亚谐振动响应.
- 王洪坡李杰
- 关键词：分岔
- 磁悬浮系统的降阶自适应控制被引量：2
- 2006年
- 在磁悬浮系统的模型参数变化的情况下,为了保证系统的动态性能保持不变,设计了降阶自适应控制方法。根据电磁铁动力学和电磁线圈的电压平衡方程,建立磁悬浮系统基本模型。采用电流环校正方法,将电流环时间常数尽量减小,使其在低频信号段可等效为普通比例环节。在此基础上,采用自适应控制算法,使闭环系统的动态性能满足要求。仿真和试验均证明该方法不但能够满足系统的动态特性要求,而且能够满足系统的实时性要求。
- 刘恒坤常文森施晓红
- 关键词：磁悬浮系统劳斯判据电流环自校正控制
