[發(fā)明專利]EMS型低速懸浮列車的磁通反饋懸浮控制方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310487882.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN103522912A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李杰;張文清;張錕;崔鵬;周丹峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L13/04
• 分類號(hào): B60L13/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

1.一種EMS型低速懸浮列車的磁通反饋懸浮控制方法，其特征在于實(shí)施步驟如下：?

1）預(yù)先在EMS型低速懸浮列車的懸浮電磁鐵上的線包外側(cè)繞設(shè)磁通感應(yīng)線圈，且在所述EMS型低速懸浮列車行駛時(shí)檢測(cè)所述磁通感應(yīng)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將所述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依次進(jìn)行增益調(diào)節(jié)、積分、校正調(diào)零得到懸浮間隙處的磁通密度；同時(shí)，采集所述EMS型低速懸浮列車的懸浮加速度和懸浮間隙；?

2）根據(jù)所述懸浮間隙處的磁通密度、懸浮加速度、懸浮間隙計(jì)算懸浮系統(tǒng)控制率；?

3）根據(jù)所述懸浮系統(tǒng)控制率分別生成用于控制所述懸浮電磁鐵兩端兩個(gè)懸浮點(diǎn)的閉環(huán)控制PWM信號(hào)，判斷低速懸浮列車當(dāng)前的懸浮命令值，如果低速懸浮列車當(dāng)前的懸浮命令值為懸浮，則將所述兩個(gè)閉環(huán)控制PWM信號(hào)分別輸出至PWM驅(qū)動(dòng)電路來調(diào)節(jié)懸浮電磁鐵與軌道之間的懸浮力；否則，如果低速懸浮列車當(dāng)前的懸浮命令值為不懸浮，則結(jié)束處理并退出。?

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EMS型低速懸浮列車的磁通反饋懸浮控制方法，其特征在于，所述步驟1）中將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依次進(jìn)行增益調(diào)節(jié)、積分、校正調(diào)零得到懸浮間隙處的磁通密度的詳細(xì)步驟如下：?

1.1）將所述磁通感應(yīng)線圈當(dāng)前輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行增益調(diào)整；?

1.2）將所述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)式（1）進(jìn)行積分得到懸浮間隙處磁通密度；?

B=∫K·Edt????????????????????（1）?

式（1）中，B為懸浮間隙處磁通密度，K為增益調(diào)整的調(diào)整增益參數(shù)，E為磁通感應(yīng)線圈輸出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；?

1.3）對(duì)積分的結(jié)果根據(jù)磁通標(biāo)定值進(jìn)行校正調(diào)零得到懸浮間隙處的磁通密度。?

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的EMS型低速懸浮列車的磁通反饋懸浮控制方法，其特征在于：所述步驟2）中具體是指根據(jù)式（2）計(jì)算懸浮系統(tǒng)控制率；?

v=k_p(z-z₀)+k_i·∫(z-z₀)dt+k_d·∫adt+k_b·B?????????????（2）?

式（2）中，v為懸浮系統(tǒng)控制率，a為采集得到的懸浮加速度，z為采集得到的懸浮間隙，B為采集得到的懸浮間隙處磁通密度；k_p為懸浮系統(tǒng)剛度，z₀為設(shè)定的懸浮間隙，k_i為懸浮系統(tǒng)積分增益，k_d為懸浮系統(tǒng)阻尼，k_b懸浮系統(tǒng)磁通增益。?

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的EMS型低速懸浮列車的磁通反饋懸浮控制方法，其特征在于：所述步驟3）中具體是指根據(jù)式（3）分別生成用于控制所述懸浮電磁鐵兩端兩個(gè)懸浮點(diǎn)的閉環(huán)控制PWM信號(hào)；?

式（3）中，PWM_A和PWM_B分別為兩個(gè)懸浮點(diǎn)的PWM值，v₁和v₂分別為兩個(gè)懸浮點(diǎn)的懸浮系統(tǒng)控制率，K₁和K₂分別為兩個(gè)懸浮點(diǎn)的控制系統(tǒng)增益。?

5.一種EMS型低速懸浮列車的磁通反饋懸浮控制裝置，其特征在于：包括傳感器組（1）、數(shù)據(jù)采集板（2）、懸浮控制器（3）和PWM驅(qū)動(dòng)電路（4），所述傳感器組（1）包括加速度計(jì)（11）、懸浮間隙傳感器（12）和磁通傳感器（13），所述磁通傳感器（13）包括依次相連的磁通感應(yīng)線圈（131）和磁通處理電路板（132），所述磁通處理電路板（132）包括依次串聯(lián)的磁通信號(hào)增益調(diào)整電路（133）、積分電路（134）和校正調(diào)零電路（135），所述磁通感應(yīng)線圈（131）繞設(shè)于EMS型低速懸浮列車的懸浮電磁鐵（101）上且磁通感應(yīng)線圈（131）的橫截面積與所述懸浮電磁鐵（101）中鐵芯（102）的橫截面積相等，所述加速度計(jì)（11）、懸浮間隙傳感器（12）、磁通處理電路板（132）分別通過數(shù)據(jù)采集板（2）與懸浮控制器（3）的輸入端相連，所述懸浮控制器（3）的輸出端與PWM驅(qū)動(dòng)電路（4）相連。?