[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

本發明提供了一種懸掛式磁懸浮列車的懸浮控制方法，懸掛式磁懸浮列車中稀土永磁材料制成的永磁磁軌安裝在天梁內，與轉向架上的永磁磁組相互作用，形成斥力，該懸浮控制方法通過懸浮控制、驅動行進、導向控制、測速定位控制、制動等步驟，實現穩定懸浮、無接觸運行，直線感應驅動電機在定位系統的配合下實現安全、平穩行駛。本發明克服永磁體構成的懸浮系統不穩定的缺陷，提高懸浮系統的穩定性。

技術領域

本發明涉及懸掛式磁浮走行系統的懸浮控制方法，尤其是基于一種永磁體提供主要懸浮力，電磁調節裝置提供輔助懸浮型懸掛式磁懸浮列車的控制方法。

背景技術

懸掛式磁懸浮列車的軌道在列車上方，由鋼梁或者混凝土澆筑的立柱支撐在空中。此種懸掛式磁懸浮列車是依靠安裝在懸掛車廂轉向架上的永磁模塊與安裝在軌道梁里面的永磁磁軌之間產生排斥力使列車在軌道梁上運行的新型交通工具，以其綠色無污染、安全舒適、地形適應力強受到廣泛的關注。懸掛式磁懸浮列車轉向架上的永磁模塊與軌道梁上的永磁磁軌構成懸掛列車的懸浮系統，但是該系統是一個不穩定的系統，極易受到外界的干擾產生振動且該振動持續時間長很難使其穩定，必須通過反饋控制去使懸掛列車的懸浮保持穩定。懸浮性能的好壞取決于懸浮控制方法。懸浮控制方法最重要的是設計一個懸浮控制系統，該懸浮控制系統通過當前列車的懸浮狀態，調節電磁調節裝置的電流達到控制列車的懸浮間隙的目標，使列車在額定的懸浮高度運行，進而實現列車的穩定懸浮。

懸掛式磁懸浮列車的轉向架結構如圖2所示，每個懸掛式磁懸浮列車的車廂配置一個轉向架，轉向架上的A、B、C、D四個位置處各安裝一個完全相同的車載懸浮裝置，車載懸浮裝置如圖1所示，車載懸浮裝置的中間部分為永磁模塊，永磁模塊的兩邊為電磁調節模塊，由一個永磁模塊和兩個電磁調節模塊共同構成一個車載懸浮裝置。將安裝在A、B、C、D四個位置處的車載懸浮裝置分別編號為車載懸浮裝置A、車載懸浮裝置B、車載懸浮裝置C、車載懸浮裝置D；車載懸浮裝置A、B、C、D的電磁調節模塊分別編號為a、b、c、d；車載懸浮裝置A、B、C、D的永磁模塊分別編號為1、2、3、4。A、B、C、D四個車載懸浮裝置間通過構架和橫梁相連。轉向架上的4個車載懸浮裝置被視為4個獨立的被控對象，每個車載懸浮裝置都有一個獨立的懸浮控制器對車載懸浮裝置的電磁調節模塊進行控制。分別對每個車載懸浮裝置安裝一組獨立的懸浮傳感器，每組懸浮傳感器對應各自的一個懸浮控制器，懸浮傳感器均包括一個間隙傳感器、一個加速度傳感器和一個電流傳感器。間隙傳感器用于測量列車的懸浮高度，加速度傳感器用于測量車載懸浮裝置的運動加速度，電流傳感器用于測量車載懸浮裝置電磁調節模塊的懸浮電流。每組懸浮傳感器測量得到的信號(懸浮間隙信號、加速度信號、電流信號)以模擬信號的形式通過信號線傳輸到懸浮控制器，懸浮控制器通過傳感器傳來的懸浮狀態信號和車載指令信號，計算出控制量，可以控制車載懸浮裝置電磁調節模塊的電流大小，進而控制車載懸浮裝置的電磁力大小，從而達到控制列車在額定間隙穩定懸浮的目標。

發明內容

本發明的目的是在永磁體提供主要懸浮力的懸浮系統中，利用本發明的懸浮控制方法，克服永磁體構成的懸浮系統不穩定的缺陷，提高懸浮系統的穩定性。本發明具體采用如下技術方案：

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系統具體結構包括軌道系統、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，該方法具體控制步驟如圖8所示：