[發明專利]一種采用V型軌道的磁浮列車用懸浮導向和牽引裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 201110377719.3
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102490623A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李云鋼;程虎;張曉;劉恒坤;彌柱;董鐘;龍娟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: B60L13/00
• 分類號: B60L13/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種采用V型軌道的磁浮列車用懸浮導向和牽引裝置，包括牽引組件和懸浮導向組件，所述懸浮導向組件包括安裝于車體上的轉向架(12)和位于地面上的軌道，所述軌道包括支撐基礎(10)和軌道梁(11)，所述軌道梁(11)的左右兩側分別裝設有一套鐵芯線圈，其特征在于：所述鐵芯線圈沿著與水平面呈一定夾角α的方向布置，所述轉向架(12)上與鐵芯線圈對應的位置處設有勵磁體，所述勵磁體的布置方向與鐵芯線圈的布置方向平行。

2.根據權利要求1所述的采用V型軌道的磁浮列車用懸浮導向和牽引裝置，其特征在于：所述轉向架(12)與軌道梁(11)之間還設有支撐滑塊(13)。

3.一種用于權利要求1或2中懸浮導向和牽引裝置的控制方法，其特征在于步驟為：

(1)建立軌道坐標系{O}和轉向架坐標系{A}并定義運動方式：假設軌道靜止，此時軌道坐標系也稱為慣性坐標系，慣性坐標系{O}的原點取為轉向架(12)處于平衡時的質心位置，其y軸水平向右，其z軸豎直向上；轉向架坐標系{A}與轉向架(12)固連，其原點取為轉向架(12)的質心位置，其y軸和z軸的選取方法是，當轉向架(12)處于平衡位置時，轉向架坐標系{A}與慣性坐標系{O}重合；一般情況下，轉向架坐標系{A}相對于慣性坐標系{O}有平移運動(y，z)和旋轉運動θ，稱z方向的運動為懸浮運動，稱y方向的運動為導向運動，稱θ方向的旋轉運動為滾動；

(2)通過檢測到實時的位置信號，得出懸浮、導向及滾動這三個獨立的狀態分量；

(3)利用狀態變量構造控制變量u₁，使得懸浮閉環運動穩定；鑒于u₁＝Δi₁+Δi₂，因此當檢測到懸浮狀態分量z偏離零位時，兩側的勵磁電流采用同相控制，以使得懸浮狀態分量回歸到標稱值；其中，Δi₁＝i₁-i₀，Δi₂＝i₂-i₀，i₁和i₂分別是左側和右側勵磁體的電流，i₀是平衡狀態對應的電流；

(4)利用狀態變量構造控制變量u₂，使得導向及滾動系統的閉環運動穩定；鑒于u₂＝Δi₁-Δi₂，因此當檢測到導向狀態分量y偏離零位和(或)滾動角θ不為零時，兩側的勵磁電流采用差動控制，以使得導向狀態分量y和(或)滾動角θ回歸到標稱值。