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基于改进观测器的电磁悬浮系统非线性反步控制
1
作者 李勇群 吴洪涛 +2 位作者 秦耀 杨杰 胡海林 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期1-9,19,共10页
针对电磁悬浮系统存在的模型不确定性和内外部干扰等因素引起的控制精度降低问题,提出一种基于偏差改进线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的非线性反步控制(nonlinear backstepping control,NBC)方法。以单点电... 针对电磁悬浮系统存在的模型不确定性和内外部干扰等因素引起的控制精度降低问题,提出一种基于偏差改进线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)的非线性反步控制(nonlinear backstepping control,NBC)方法。以单点电磁悬浮F轨为被控对象,建立单点电磁悬浮系统的非线性模型,将系统内外部扰动及未建模动态定义为总扰动。在既有偏差改进LESO (error LESO,eLESO)的研究基础上,采用反步设计思想,结合系统的非线性模型和eLESO的扰动估计,基于Lyapunov稳定性理论推导出基于eLESO的具有扰动补偿的非线性反步控制器(eLESO-NBC),实现各级子系统的镇定。在单点电磁悬浮F轨试验装置上对所提控制方法进行验证,并与NBC及LESO-NBC进行对比。试验结果表明,所提控制方法保留了NBC的快速响应特性,在面对阶跃扰动时,相较于LESO-NBC,调节时间缩短65.4%,超调量减少36.9%。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 偏差控制原理 反步控制 观测精确度 LYAPUNOV
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单自由度磁悬浮系统的滑模控制仿真研究
2
作者 徐明 胡国良 《机床与液压》 北大核心 2026年第5期139-143,共5页
磁悬浮系统能够实现机械部件的高速、无接触运行,是一个典型的非线性、开环不稳定系统。在外界干扰和系统参数变化的条件下,对磁体小球进行精确控制具有重要的工程意义。滑模控制作为一种有效应对干扰的控制方法,可在建立含干扰系统数... 磁悬浮系统能够实现机械部件的高速、无接触运行,是一个典型的非线性、开环不稳定系统。在外界干扰和系统参数变化的条件下,对磁体小球进行精确控制具有重要的工程意义。滑模控制作为一种有效应对干扰的控制方法,可在建立含干扰系统数学模型的基础上,设计基于线性反馈的滑模控制器;进一步针对系统同时存在干扰和参数变化的情况,设计参数自适应的滑模控制器,并通过理论分析证明系统的稳定性。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真模型,开展仿真分析,探究不同参考信号输入下磁性小球的位移和速度响应。仿真结果表明:通过调整滑模控制参数,系统跟踪时间减少了约76%,所设计的滑模控制器具有较好的鲁棒性;在存在外部干扰和参数变化的情况下,系统能够对不同参考信号实现有效的跟踪控制,整体性能满足预期要求。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 滑模控制 线性反馈 参数自适应
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基于预设性能的预定义时间滑模磁悬浮系统控制
3
作者 胡坤 牛杰 +1 位作者 蒋浩 陈卓 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第12期5086-5098,共13页
针对强非线性磁悬浮系统易失稳等特点,提出一种基于新型预设性能函数的预定义时间滑模控制算法。首先,将系统误差转换为变换误差,并设计一种新型非对称性能函数减小系统超调量,保证系统跟踪误差在设定范围内;然后,针对输入不确定带来的... 针对强非线性磁悬浮系统易失稳等特点,提出一种基于新型预设性能函数的预定义时间滑模控制算法。首先,将系统误差转换为变换误差,并设计一种新型非对称性能函数减小系统超调量,保证系统跟踪误差在设定范围内;然后,针对输入不确定带来的控制问题,在预设性能函数中引入不确定性输入调节函数,降低不确定输入对磁悬浮系统控制的敏感度;其次,设计预定义时间滑模面与系统控制律,并根据李雅普诺夫稳定理论证明了系统能够在预定义的时间内收敛于设定平衡点;最后,针对磁悬浮带式输送机的不同运行工况,对单磁悬浮系统进行仿真与实验验证。研究结果表明,本文控制方法在磁悬浮系统的响应速度比传统滑模提高了39%,均方根误差减少了36%;该新型控制器在磁悬浮系统中能有效减少超调、加快响应速度、降低跟踪误差。 展开更多
关键词 不确定输入 磁悬浮系统 预定义时间滑模控制 预设性能函数
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高速磁悬浮系统车外噪声预测、试验和评价
4
作者 葛剑敏 程世全 +2 位作者 刘殊 张乾 陈雨豪 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期64-74,共11页
根据上海磁悬浮列车在线实车测试数据和气动噪声仿真计算结果,参考世界各国关于高速轮轨列车和高速磁悬浮列车车外噪声预测方法,提出一套高速磁悬浮列车环境噪声预测模型。推导出等效时间计算公式和噪声源强计算公式,速度600 km/h下噪... 根据上海磁悬浮列车在线实车测试数据和气动噪声仿真计算结果,参考世界各国关于高速轮轨列车和高速磁悬浮列车车外噪声预测方法,提出一套高速磁悬浮列车环境噪声预测模型。推导出等效时间计算公式和噪声源强计算公式,速度600 km/h下噪声源强为107.8 dB(A)。根据不同指向性预测结果与实车测试通过噪声时域曲线对比,证明中间指向性预测结果误差最小。根据上海磁悬浮列车在线实车垂直断面测试结果,证明轨面以上1.5 m峰值位置为空气动力噪声源位置,轨面0 m峰值位置为结构噪声源位置。所提车外噪声预测模型的等效声级最大误差为1.3 dB(A),平均误差小于0.8 dB(A)。声屏障降噪效果:运行速度600 km/h无声屏障和直立式声屏障下,90 m内敏感点噪声大于70 dB(A);运行速度430 km/h直立式声屏障下,10~90 m内敏感点噪声为60~70 dB(A);对于全封闭声屏障线路,7.5 m外敏感点噪声小于50 dB(A),12.5 m外敏感点噪声小于45 dB(A)。 展开更多
关键词 高速磁悬浮系统 噪声 声屏障 等效时间 等效噪声源强
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自耦PID控制在磁悬浮系统中的应用 被引量:2
5
作者 刘腾飞 蒋启龙 +1 位作者 罗雨 刘彤 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第4期695-702,共8页
针对轨道不平滑以及负载扰动较大可能导致系统失稳的问题,本文建立了以自耦PID(SC-PID)控制为基础的磁悬浮控制模型,成功应用于磁悬浮系统中进行实物悬浮,并验证了SC-PID控制的优越性.SC-PID控制的方法是将非线性磁悬浮系统映射为等价... 针对轨道不平滑以及负载扰动较大可能导致系统失稳的问题,本文建立了以自耦PID(SC-PID)控制为基础的磁悬浮控制模型,成功应用于磁悬浮系统中进行实物悬浮,并验证了SC-PID控制的优越性.SC-PID控制的方法是将非线性磁悬浮系统映射为等价的线性系统,然后引入速度因子zc把比例–积分–微分环节耦合在一起,使得SCPID控制各增益间具有相同的物理量纲,最后用模糊规则对SC-PID控制参数进行整定.通过Simulink仿真和实验表明:SC-PID控制相对于传统的PID控制、分数阶PID控制(FOPID)具有更好的抗干扰能力,在负载扰动较大的情况下仍能保持较小的调节误差;对轨道不平滑的适应性强,在轨道不平滑的恶劣情况下依然保持快而准确的跟踪性能. 展开更多
关键词 自耦PID 磁悬浮系统 速度因子 SIMULINK
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五自由度磁悬浮系统的被动轴向力建模与验证
6
作者 俞强 曹鑫 邓智泉 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第5期53-63,75,共12页
为了研究转子轴向运动所产生的被动轴向力对磁悬浮系统的影响,从五自由度磁悬浮系统的数学模型出发,分别提出基于虚位移法的永磁同步电机(PMSM)与径向磁轴承的被动轴向力解析模型。首先,推导当定、转子间发生轴向位移时的气隙磁导模型;... 为了研究转子轴向运动所产生的被动轴向力对磁悬浮系统的影响,从五自由度磁悬浮系统的数学模型出发,分别提出基于虚位移法的永磁同步电机(PMSM)与径向磁轴承的被动轴向力解析模型。首先,推导当定、转子间发生轴向位移时的气隙磁导模型;其次,获得二者各个气隙中的磁场储能;最后,利用气隙磁场储能对轴向位移的微分获得被动轴向力的解析模型。同时,转子轴向运动将导致定、转子间重叠面积减小,从而减小系统产生的转矩、径向力。因而,为了研究转子轴向运动对转矩、径向力的影响,分别建立转子产生轴向位移时的PMSM转矩、径向磁轴承径向力解析模型。仿真和实验结果表明,所建立的二者被动轴向力模型的误差均在5%以内,所建立的PMSM转矩、径向磁轴承径向力模型的误差分别在2%和4%以内。 展开更多
关键词 五自由度磁悬浮系统 永磁同步电机 径向磁轴承 被动轴向力 数学模型 虚位移法
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基于自适应反步滑模的磁悬浮系统非线性控制方法研究 被引量:2
7
作者 张露洁 秦耀 杨杰 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2910-2920,共11页
针对悬浮系统的强非线性特性和未知扰动引起系统性能下降问题,提出一种非线性自适应反步滑模控制方法。首先,对单点电磁悬浮系统的动力学特性进行分析,建立了其非线性数学模型;其次,在传统非线性反步法的基础上,结合自适应思想以及滑模... 针对悬浮系统的强非线性特性和未知扰动引起系统性能下降问题,提出一种非线性自适应反步滑模控制方法。首先,对单点电磁悬浮系统的动力学特性进行分析,建立了其非线性数学模型;其次,在传统非线性反步法的基础上,结合自适应思想以及滑模控制的特性,对反步法分出的第2个子系统构造滑模面,引入滑模特性,以提高系统的抗扰能力,同时用Sigmoid函数代替Sign函数,削弱了滑模控制带来的抖振,并引入自适应算法,实时估计电磁悬浮系统中的电磁系数,从而进一步提高控制策略的适应性和精确性;最后,通过李雅普诺夫稳定性判据证明了非线性自适应反步滑模控制方法的稳定性。为更好地体现所提出方法的优越性和可行性,将所提非线性自适应反步滑模控制方法与非线性反步控制方法和线性反步控制方法先后在MATLAB/Simulink仿真和实物上进行对比实验。理论分析和实验结果表明,所提出的非线性自适应反步滑模控制器提高了电磁悬浮系统的稳定性和控制精度,以及在面对内外扰动时,具有更强的鲁棒性和适应性。此外,与非线性反步控制方法和线性反步控制方法相比,系统的位置响应无超调且到达稳态时间更短。在理论与实践方面,该控制方法不仅对于电磁悬浮系统的控制具有一定的学术意义,同时,也为其他具有强非线性特性和面临未知扰动的非线性系统的控制给出了较好的参考,具有一定的借鉴价值。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 非线性模型 非线性自适应反步滑模控制 控制性能 鲁棒性
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基于模糊自适应的主动磁悬浮系统稳定性控制 被引量:17
8
作者 肖闽进 张建生 钱显毅 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期390-395,共6页
针对主动磁悬浮主轴非线性不稳定的系统特征,提出了一种模糊参数自适应PID控制方法。该方法根据系统状态,通过模糊推理过程,产生一组PID控制器最优控制参数,以实现系统的自适应控制。构建了磁悬浮主轴的闭环结构模型并进行了系统仿真实... 针对主动磁悬浮主轴非线性不稳定的系统特征,提出了一种模糊参数自适应PID控制方法。该方法根据系统状态,通过模糊推理过程,产生一组PID控制器最优控制参数,以实现系统的自适应控制。构建了磁悬浮主轴的闭环结构模型并进行了系统仿真实验,结果表明,模糊参数自适应PID控制方法超调控制性能优于常规方法12.5%,并具有良好的抗扰动性能。 展开更多
关键词 模糊控制 模型 自适应PID控制 磁悬浮系统 稳定性
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基于干扰观测器PID控制的磁悬浮系统 被引量:14
9
作者 丁新平 杨俊友 孙荣斌 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2005年第3期288-290,320,共4页
磁悬浮列车的悬浮系统是典型的非线性迟滞系统,由于悬浮系统的平衡点不稳定,对悬浮系统的动态和静态特性要求都很高.针对磁悬浮系统的特点,采用基于干扰观测器的PID控制算法,在一个常规PID控制器的基础之上增加了干扰观测器,系统响应快... 磁悬浮列车的悬浮系统是典型的非线性迟滞系统,由于悬浮系统的平衡点不稳定,对悬浮系统的动态和静态特性要求都很高.针对磁悬浮系统的特点,采用基于干扰观测器的PID控制算法,在一个常规PID控制器的基础之上增加了干扰观测器,系统响应快,抗干扰性强,稳定性好,位移误差变化范围为±0 5mm,得到了理想的控制效果. 展开更多
关键词 磁悬浮系统 建模 干扰观测器 PID控制 非线性 鲁棒性
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激光聚变靶丸磁悬浮系统设计 被引量:6
10
作者 易勇 卢忠远 +1 位作者 唐永建 张林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1504-1506,共3页
为实现均匀辐照,ICF靶的元接触支撑是关键,ICF磁靶悬浮是实现元接触支撑的理想途径之一。对ICF靶的磁悬浮系统进行了初步设计,利用超前相位补偿器作为内回路改善系统的稳定性。仿真试验时,系统在初始阶段(0~10ms)小球出现轻微振... 为实现均匀辐照,ICF靶的元接触支撑是关键,ICF磁靶悬浮是实现元接触支撑的理想途径之一。对ICF靶的磁悬浮系统进行了初步设计,利用超前相位补偿器作为内回路改善系统的稳定性。仿真试验时,系统在初始阶段(0~10ms)小球出现轻微振荡,之后逐渐趋于稳定,最终到达设定的目标位。悬浮系统控制曲线平滑,调节时间短,这说明ICF靶磁悬浮是可行的。 展开更多
关键词 ICF靶 磁悬浮系统 超前相位补偿器 仿真设计
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电磁-永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度研究 被引量:10
11
作者 陈慧星 李云钢 常文森 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第27期148-152,共5页
对电磁–永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度问题展开研究,基于混悬系统的力学模型,导出了悬浮刚度与永久磁铁的厚度、截面积、材料特性等因素及PID控制中的比例系数之间的约束关系,说明悬浮刚度大小对于混合磁悬浮系统控制功耗的影响,并分... 对电磁–永磁混合磁悬浮系统的悬浮刚度问题展开研究,基于混悬系统的力学模型,导出了悬浮刚度与永久磁铁的厚度、截面积、材料特性等因素及PID控制中的比例系数之间的约束关系,说明悬浮刚度大小对于混合磁悬浮系统控制功耗的影响,并分析了最优线性度下的最优悬浮刚度及最优比例系数的取值问题。分析结果表明,选取合理的永久磁铁结构及比例系数能提升系统的悬浮刚度,合理地增加悬浮刚度能降低混悬系统的控制功耗,同时提高系统的稳定性及承载能力。 展开更多
关键词 混合磁悬浮系统 悬浮刚度 控制功耗 最优线性度 最优悬浮刚度
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基于dSPACE的磁悬浮系统实验平台设计 被引量:7
12
作者 邵雪卷 孟凡斌 +1 位作者 陈志梅 张井岗 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第12期67-71,共5页
针对磁悬浮系统的位置控制,设计了以dSPACE为核心的实时控制平台,并通过PID和内模控制算法的成功应用,表明了其合理性及有效性。介绍了实验平台的结构、平台的设计和应用。该系统为控制系统的教学和先进控制策略的研究提供了一个良好的... 针对磁悬浮系统的位置控制,设计了以dSPACE为核心的实时控制平台,并通过PID和内模控制算法的成功应用,表明了其合理性及有效性。介绍了实验平台的结构、平台的设计和应用。该系统为控制系统的教学和先进控制策略的研究提供了一个良好的实验平台。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 实验平台 DSPACE
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磁悬浮系统的非线性PID控制 被引量:13
13
作者 刘恒坤 郝阿明 常文森 《控制工程》 CSCD 2007年第6期653-656,共4页
在磁悬浮控制系统中采用线性PID控制方法时,如果只是靠增加比例反馈来提高系统的刚度,很可能降低系统的性能,有时甚至会引起系统不稳定。为了提高PID控制方法的刚度,同时又不影响系统的性能,提出了一种非线性PID反馈控制方法。线性PID... 在磁悬浮控制系统中采用线性PID控制方法时,如果只是靠增加比例反馈来提高系统的刚度,很可能降低系统的性能,有时甚至会引起系统不稳定。为了提高PID控制方法的刚度,同时又不影响系统的性能,提出了一种非线性PID反馈控制方法。线性PID控制方法的控制量是通过位置和速度的线性组合来求取,而非线性PID控制的控制量是通过位置和速度的非线性组合来求取,因此采用位置和速度信号的指数组合形式来求取控制量。非线性PID控制方法相对于线性PID控制方法的最大优势是其刚度大、抗外力冲击能力强。实验结果验证了非线性PID控制方法的优越性。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 非线性 HD
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低速磁浮列车磁悬浮系统仿真平台设计与控制 被引量:7
14
作者 孙友刚 谢久明 +1 位作者 徐俊起 强海燕 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第5期14-19,共6页
低速磁浮列车采用电磁型(EMS)悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。... 低速磁浮列车采用电磁型(EMS)悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。然后利用线性化模型,设计了带有加速度反馈的PD控制律。通过仿真平台中非线性模型的仿真结果,优化了控制器结构和参数。最后通过整车试验验证了所设计的控制系统的有效性。 展开更多
关键词 低速磁浮列车 非线性动力学 仿真平台 磁悬浮系统 整车试验
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转动惯量测试台磁悬浮系统电磁阻尼的研究 被引量:7
15
作者 徐华 刘淑琴 虞烈 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1288-1291,共4页
采用扭摆振动振幅测试法 ,对轴向最大负荷为 10kN的转动惯量测试台磁悬浮系统的电磁阻尼进行了实验研究 ,结果表明该磁悬浮系统中径向电磁轴承的电磁阻尼起决定性作用 .同时还采用有限元法和级数法对电磁推力轴承和径向轴承中的电磁场... 采用扭摆振动振幅测试法 ,对轴向最大负荷为 10kN的转动惯量测试台磁悬浮系统的电磁阻尼进行了实验研究 ,结果表明该磁悬浮系统中径向电磁轴承的电磁阻尼起决定性作用 .同时还采用有限元法和级数法对电磁推力轴承和径向轴承中的电磁场及电磁阻尼力进行了计算 ,理论计算的结果与实验测量的结果有很好的一致性 ,由径向电磁轴承计算得到的对数衰减率仅比实验值小18% ,转动惯量的计算值与实测值的误差仅为 1 0 9% . 展开更多
关键词 电磁轴承 电磁阻尼 转动惯量测试台 磁悬浮系统 电磁场 扭摆振动振幅测试法
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磁悬浮系统的加速度计反馈控制算法 被引量:6
16
作者 张锟 崔鹏 李杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期988-992,共5页
设计了一种基于加速度计信号改善磁浮列车悬浮性能的控制算法.将固定在电磁铁上的加速度计的输出直接引入反馈控制量,使得悬浮控制系统在不同轨道曲线段上具有相同的表达式,从而使反馈线性化算法得以应用;利用离散跟踪-微分器,从测量到... 设计了一种基于加速度计信号改善磁浮列车悬浮性能的控制算法.将固定在电磁铁上的加速度计的输出直接引入反馈控制量,使得悬浮控制系统在不同轨道曲线段上具有相同的表达式,从而使反馈线性化算法得以应用;利用离散跟踪-微分器,从测量到的间隙信号提取其一阶、二阶微分,使实际控制算法得以实现.仿真计算表明,该算法消除了列车进、出竖曲线的冲击,提高了悬浮性能. 展开更多
关键词 加速度计 反馈线性化 跟踪-微分器 磁悬浮系统
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基于RBF神经网络的非线性磁悬浮系统控制 被引量:20
17
作者 赵石铁 高宪文 车昌杰 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1673-1676,1696,共5页
磁悬浮系统是一个典型的不确定、非线性系统.由于磁悬浮系统的复杂性很难建立精确的数学模型,采用RBF神经网络(RBFNN)对非线性磁悬浮系统进行辨识,再根据神经网络自适应控制原理设计了非线性磁悬浮系统的神经网络自适应状态反馈控制器... 磁悬浮系统是一个典型的不确定、非线性系统.由于磁悬浮系统的复杂性很难建立精确的数学模型,采用RBF神经网络(RBFNN)对非线性磁悬浮系统进行辨识,再根据神经网络自适应控制原理设计了非线性磁悬浮系统的神经网络自适应状态反馈控制器与自适应PID控制器,并利用MATLAB进行了仿真.仿真结果表明,神经网络自适应控制能很好地控制本磁悬浮系统;神经网络自适应控制器对于此非线性磁悬浮系统位置具有良好的控制效果,该控制系统具有较好的稳态特性和控制特性. 展开更多
关键词 RBF神经网络 自适应控制 状态反馈 磁悬浮系统
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磁悬浮系统模型的研究 被引量:14
18
作者 舒光伟 陈伟宫 Reinhold Meisinger 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期187-189,195,共4页
为了设计磁悬浮系统的单磁体控制器,必须建立系统的状态空间模型。分析了磁悬浮系统的工作原理,结合经典动力学和电磁学基本理论,利用Lagrange方程的一般形式导出系统的非线性运动方程,并通过在工作点附近的线性化处理,得到系统数学模... 为了设计磁悬浮系统的单磁体控制器,必须建立系统的状态空间模型。分析了磁悬浮系统的工作原理,结合经典动力学和电磁学基本理论,利用Lagrange方程的一般形式导出系统的非线性运动方程,并通过在工作点附近的线性化处理,得到系统数学模型的状态空间描述。仿真结果表明,所提出的系统模型是可行且有效的。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 磁悬浮系统模型 单磁体控制器 状态空间模型 数学模型
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磁悬浮系统的非线性控制 被引量:8
19
作者 刘恒坤 施晓红 常文森 《控制工程》 CSCD 2007年第5期455-457,464,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 磁悬浮系统 反馈线性化 全局稳定
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数字单周期电流控制在电磁悬浮系统中的应用 被引量:9
20
作者 蒋启龙 梁达 阎枫 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,22,219,共9页
在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用.为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS (electromagnetic suspensionsystem)的数字单周期控制(digital o... 在串级控制的电磁悬浮系统中,电流环的响应速度和精度对整个悬浮控制起着至关重要的作用.为了加快悬浮系统电流环的响应速度以及减小跟随误差,基于TMS320F28335设计了EMS (electromagnetic suspensionsystem)的数字单周期控制(digital one-cycle control,D-OCC)电流控制器.以悬浮斩波器为研究对象,建立起D-OCC的数学模型,对额定悬浮工作点处斩波器电流的D-OCC算法进行了详细推导;通过Simulink平台对算法进行仿真验证,并将D-OCC的电流环投入到实际悬浮系统中进行悬浮实验.实验结果表明:对频率为5 Hz,幅值为3 A的方波信号进行跟随时,传统PID控制在方波上升沿和下降沿均存在一定的超调,且稳定后存在不小于20 mA的跟随误差,D-OCC在调节过程中不存在超调,且稳定后没有跟随误差,说明D-OCC算法能够实现对指令电流快速、准确跟随;采用电流环D-OCC的悬浮系统起浮过程需要约0.4 s的调整时间,并且悬浮稳定后可以克服50%荷载扰动和1.5 mm气隙扰动,说明该方法可以实现系统稳定悬浮,且具有较强的鲁棒性能. 展开更多
关键词 磁悬浮系统 串级控制 电流环 斩波器 D-OCC
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