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基于模型预测控制高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真分析
1
作者
郭旭腾
王春江
+2 位作者
唐志远
江守亮
刘宁
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第8期152-157,163,共7页
[目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]...
[目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]基于反馈线性化镇定方法建立常导高速磁浮单电磁铁的线性化镇定模型和状态反馈镇定控制器(以下简称“FK”);在此基础上开发高速磁浮单电磁铁MPC控制器;通过Matlab/Simulink软件仿真平台,进行MPC控制器参数优化,并对比分析FK、PID和MPC三种控制器在多参数响应、2kN阶跃干扰下的稳定性、响应速度及鲁棒性等性能指标。[结果及结论]MPC控制器在稳定时间方面仅为PID和FK控制器的1/10,同时在超调量、鲁棒性和抗干扰能力等方面均表现出显著优势。
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关键词
高速磁浮
模型预测
控制器
系统仿真
状态反馈镇定控制器
MATLAB/SIMULINK
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职称材料
题名
基于模型预测控制高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真分析
1
作者
郭旭腾
王春江
唐志远
江守亮
刘宁
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中车青岛四方机车车辆股份有限公司高速磁浮运载技术全国重点试验室
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第8期152-157,163,共7页
基金
高速磁浮运载技术全国重点实验室(中车青岛四方机车车辆股份有限公司)开放基金项目(SKLM-SFCF-2023-005)。
文摘
[目的]现有的高速磁浮悬浮控制器多采用PID(比例-积分-微分)控制器,但由于磁浮系统具有强非线性和开环不稳定性,传统PID控制难以满足性能要求。为提升控制性能,特开展基于MPC(模型预测控制)的高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真研究。[方法]基于反馈线性化镇定方法建立常导高速磁浮单电磁铁的线性化镇定模型和状态反馈镇定控制器(以下简称“FK”);在此基础上开发高速磁浮单电磁铁MPC控制器;通过Matlab/Simulink软件仿真平台,进行MPC控制器参数优化,并对比分析FK、PID和MPC三种控制器在多参数响应、2kN阶跃干扰下的稳定性、响应速度及鲁棒性等性能指标。[结果及结论]MPC控制器在稳定时间方面仅为PID和FK控制器的1/10,同时在超调量、鲁棒性和抗干扰能力等方面均表现出显著优势。
关键词
高速磁浮
模型预测
控制器
系统仿真
状态反馈镇定控制器
MATLAB/SIMULINK
Keywords
high-speed maglev
model predictive controller
system simulation
state feedback stabilization controller
MATLAB/Simulink
分类号
U292.917 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于模型预测控制高速磁浮单电磁铁悬浮系统仿真分析
郭旭腾
王春江
唐志远
江守亮
刘宁
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025
0
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