[發(fā)明專利]適用于電動懸浮EDS的8字線圈等效解析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011521953.4
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN114643873A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛凱;譚浩;王慕昊;任曉博;張營營;胡道宇;馮馨月
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天科工飛航技術(shù)研究院（中國航天海鷹機電技術(shù)研究院）
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04;H01F6/06
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及仿真解析技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種適用于電動懸浮EDS的8字線圈等效解析方法，包括：根據(jù)當(dāng)前時刻超導(dǎo)磁體的當(dāng)前中心位置O₁將n個軌道8字線圈中對電磁力有作用的s個軌道8字線圈定義為當(dāng)前計算區(qū)間；計算當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流；根據(jù)當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流計算當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)超導(dǎo)磁體的電磁力；在超導(dǎo)磁體的當(dāng)前中心位置O₁向前運動一個極距距離d_T到達下一中心位置O₂時，將當(dāng)前計算區(qū)間起始軌道8字線圈去掉并在尾部增加一軌道8字線圈得到下一個計算區(qū)間；計算下一個計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流；根據(jù)下一個計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流計算下一個計算區(qū)間內(nèi)超導(dǎo)磁體的電磁力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿真解析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于電動懸浮EDS的8字線圈等效解析方法。

背景技術(shù)

電動懸浮(EDS，Electrodynamic suspension)的懸浮導(dǎo)向系統(tǒng)主要由車載超導(dǎo)磁體和軌道8字線圈組成，懸浮力和導(dǎo)向力的產(chǎn)生應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理。車載超導(dǎo)磁體相對于軌道8字線圈運動，即超導(dǎo)磁體內(nèi)電流產(chǎn)生的強磁場與軌道8字線相對運動，從而導(dǎo)致8字線圈切割超導(dǎo)磁體磁場磁感線，在8字線圈內(nèi)感應(yīng)出電流和磁場。超導(dǎo)磁體磁場與8字線圈磁場相互作用，產(chǎn)生足以使車輛穩(wěn)定的懸浮力和導(dǎo)向力。

現(xiàn)有的磁軌關(guān)系解析方法通常進行長周期求解，8字線圈的數(shù)量需要與車輛運行距離相匹配，這導(dǎo)致仿真模型中需要包含較多的8字線圈(一般大于200個，即矩陣的維度n大于200)。如果8字線圈個數(shù)n增多，將導(dǎo)致公式中的8字線圈電流狀態(tài)矩陣I_T∈R^n×1、8字線圈自感狀態(tài)矩陣L∈R^n×n和互感狀態(tài)矩陣G(x,y,x,T,S)∈R^n×m的維度增大，這將降低求解的速度，對實際求解造成技術(shù)困難。并且，現(xiàn)有的計算資源只能對500個8字線圈范圍內(nèi)有限長軌道(長度250m)進行求解，而車輛動力學(xué)仿真工作則需要公里級的仿真距離，顯然目前的仿真方法不足以滿足仿真需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種適用于電動懸浮EDS的8字線圈等效解析方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種適用于電動懸浮EDS的8字線圈等效解析方法，其中，該方法包括：

根據(jù)當(dāng)前時刻超導(dǎo)磁體的當(dāng)前中心位置O₁將n個軌道8字線圈中對電磁力有作用的s個軌道8字線圈定義為當(dāng)前計算區(qū)間，超導(dǎo)磁體包括m個超導(dǎo)線圈；

計算當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流；

根據(jù)當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流計算當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)超導(dǎo)磁體的電磁力；

在超導(dǎo)磁體的當(dāng)前中心位置O₁向前運動一個極距距離d_T到達下一個中心位置O₂時，將當(dāng)前計算區(qū)間的起始軌道8字線圈去掉并在尾部增加一個軌道8字線圈得到下一個計算區(qū)間；

計算下一個計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流；

根據(jù)下一個計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流計算下一個計算區(qū)間內(nèi)超導(dǎo)磁體的電磁力。

優(yōu)選地，通過下式計算當(dāng)前計算區(qū)間內(nèi)每個軌道8字線圈的感應(yīng)電流：