[發明專利]懸掛式磁懸浮列車的懸浮控制方法

有效

• 申請號: 201810884366.8
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN108973767B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 楊斌;張振利;高濤;楊杰;張衛華;鄧自剛;任愈;石恒
• 申請（專利權）人: 江西理工大學;西南交通大學
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04;B61B13/08
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 黃雪

1.一種懸掛式磁懸浮列車的懸浮控制方法，所述懸掛式磁懸浮列車包括軌道系統、懸掛系統、控制系統和轎廂系統，所述控制系統包括驅動系統、導向系統、懸浮控制系統，軌道系統通過立柱懸于空中，轎廂系統通過懸掛系統懸掛在軌道系統的垂直下方，驅動系統和導向系統協同作用，驅動轎廂系統在軌道系統中前進，車載懸浮裝置的中間部分為永磁模塊，永磁模塊兩邊為電磁調節模塊，兩個電磁調節模塊通過串聯連接，每節懸掛車廂有一個懸浮架，每個懸浮架的A、B、C、D四個位置各安裝一個車載懸浮裝置，其特征在于，該方法具體控制步驟如下：

步驟一：懸浮控制：轎廂門打開，乘客和及其攜帶的物品進入轎廂內，轎廂門關閉，懸浮控制系統感知當前轎廂重量，通過控制線圈電流達到調整線圈磁力，實現各個懸浮點的穩定懸浮控制，結合各個懸浮點的輸出參數，車載總控制系統及時調整輸出各個懸浮點的輸入補償，保證轉向架的多點協同懸浮控制，每個懸浮點均處于非接觸的懸浮狀態；在乘客進入轎廂的同時，懸浮控制系統由壓力傳感器提供的壓力變化實時監測判斷，切換懸浮控制安全高度，當轎廂壓力傳感器檢測壓力變化時，控制系統依據壓力參數及時調節電磁繞組磁力抑制轎廂不穩定波動，當轎廂在穩定懸浮狀態，其側繞組線圈不導電；

步驟二：驅動行進：由車載總控制系統提供壓力傳感器的數據參數，對電機的運行模態進行實時的切換，啟動時，依據壓力變化判斷車輛負載選擇電機的啟動方式，依據轎廂速度和位置信息結合車載路況信息數據庫，獲取前方路況信息，調整轎廂行進速度；啟動方式包括直接起動和降壓起動：空載和小負載時，選擇直接起動；大負載時，電機驅動切換到降壓起動；

步驟三：導向控制：在轎廂行駛過程中，懸浮轉向架的左右兩側與U形抱軌的左右兩側抱臂通過導向控制系統保持磁力，導向線圈結構依據導向位置的速度傳感器檢測的懸浮轉向架的左右位移量數據參數，調整繞組線圈電流提供導向力，結合輔助導向輪實現懸浮轉向架在左右方向上的穩定控制；

步驟四：測速定位控制：在轎廂行駛過程中，車載總控制系統依據轎廂位置和速度數據參數對相應地控制模塊提供控制輸出參數，車載總控制系統通過無線網絡連接地面總控制室，完成車載與地面之間的信息交換、監測轎廂的位置和速度、控制速度，以及站點停靠速度調整；控制輸出參數至少包括獲取位置信息和獲取前方距離爬坡或轉彎的距離；信息交換至少包括轎廂運行狀況和地面指令；

步驟五：制動：靠近站點位置轎廂行駛減速，達到與站點對齊時制動。

2.如權利要求1所述的懸掛式磁懸浮列車的懸浮控制方法，其特征在于，步驟一中，懸浮控制系統包括多個懸浮控制器和多個懸浮傳感器組，多點協同懸浮控制具體方式為:

懸浮控制器通過懸浮傳感器組獲得車載懸浮裝置的懸浮間隙、懸浮電流和加速度,通過懸浮控制算法得到電磁調節模塊的控制量：

PWM＝p₁(s-s₀)+p₂∫(s-s₀)dt+p₃∫adt+p₄i

其中，s為車載懸浮裝置的懸浮間隙，i為車載懸浮裝置的懸浮電流，a為車載懸浮裝置的加速度，p₁為比例系數，p₂為間隙積分反饋系數，p₃為微分系數，p₄為電流環比例系數。