專利名稱：一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法及控制單元的制作方法
一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法及控制單元
技術領域：
本發(fā)明涉及磁懸浮列車控制系統(tǒng)，具體涉及一種可抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌 耦合振動的控制方法及懸浮控制單元。
背景技術：
電磁型磁浮列車利用位于軌道下方的懸浮磁鐵吸引軌道，以提供懸浮所需的磁 力。列車的穩(wěn)定懸浮是通過懸浮控制單元來實現(xiàn)的，懸浮控制單元為懸浮電磁鐵提供 一定的電流，使得在一定的懸浮間隙下，懸浮力等于列車的重力，從而實現(xiàn)列車的穩(wěn) 定懸浮。
車軌耦合振動(列車的震動和軌道的振動)是磁浮列車懸浮系統(tǒng)中普遍存在而又 很難解決的問題，這種振動不僅影響了磁懸浮列車系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且會影響到列車 系統(tǒng)的舒適性。通常的控制方法是將軌道視作剛體，不考慮軌道對懸浮系統(tǒng)的影響， 這在軌道剛度系數(shù)很大的實驗室模型分析時具有足夠的精度。但是，試驗室模型和實 際運行工況是有一定差異的，這是因為，實際線路中，軌道是有彈性的，磁浮列車運 行時會產生一定的振動，引起振動的原因主要有①磁浮列車通過軌道時，引起軌道 在垂直方向上的靜態(tài)彎曲；②由于軌道梁和懸浮系統(tǒng)間相互作用而引起的軌道動態(tài)彎 曲；③由于軌道梁的連接帶來的軌道表面幾何不規(guī)則。因此，軌道的彈性振動和動態(tài) 形變必須要考慮。
通常情況下，關于磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動抑制的研究，主要從兩個方 面來開展軌道的研究和控制方法的研究。關于軌道的研究方面， 一些研究表明，對 軌道的特性進行設計，將軌道的有關參數(shù)限制在一定的范圍內，比如要求軌道的阻尼和剛度必須滿足某一條件，這種方法雖然能夠對車軌耦合振動產生一定的抑制作用， 但是這種方法大大提高了軌道的造價，在工程上難以推廣應用；而對于控制方法的研 究，實際上往往還停留在仿真階段，有關文獻中所提出的方法往往在實際工程上難以 實現(xiàn)，能有應用到工程上的能夠有效抑制磁懸浮車系統(tǒng)車軌耦合振動的控制方法還相 當少。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種可抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的控制方法， 旨在解決現(xiàn)有技術中磁懸浮列車容易發(fā)生車軌耦合振動的問題，以提高磁懸浮列車系 統(tǒng)的穩(wěn)定性和舒適性。
本發(fā)明所提出的技術方案是
一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法，其特征在于將磁性軌道特 性納入到磁懸浮列車系統(tǒng)，使磁懸浮列車系統(tǒng)成為一個五階系統(tǒng)，通過獲取可代表磁 懸浮列車和軌道狀態(tài)之五個獨立的狀態(tài)量，然后根據(jù)上述五個狀態(tài)量對磁懸浮系統(tǒng)進
行綜合控制，調整系統(tǒng)的控制量，使磁懸浮列車之懸浮間隙控制在一定的范圍內，從 而抑制了磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌的耦合振動，實現(xiàn)磁懸浮列車的穩(wěn)定懸浮。
本發(fā)明的另一目的是提供了一種懸浮控制單元，作為抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車 軌耦合振動之執(zhí)行元件，其包括
懸浮磁鐵，用于給磁懸浮列車提供動力；
懸浮傳感器，用于檢測出懸浮磁鐵的狀態(tài)，獲取懸浮間隙信號X，加速度信號a 和電流信號i;
懸浮控制器，其含有減法器和積分器，用于將接收的上述懸浮間隙信號X，加速 度信號a和電流信號i進行處理，然后將處理后的信號按照數(shù)學關系式計算出懸浮控
制量U，使得懸浮電磁鐵產生的力正好等于它承受的重力；
以及微分器，用于處理所述懸浮間隙信號x，使之得到間隙微分信號x'和二次微 分信號x"。
進一步地，本發(fā)明還包括一功率放大器，用于將懸浮控制器給出的控制量u進行 放大，向懸浮磁鐵提供必要的電流。 采用本發(fā)明可以達到以下技術效果
(1) 本發(fā)明將磁性軌道特性納入到磁懸浮列車系統(tǒng)，通過獲取可代表磁懸浮列車 和軌道狀態(tài)之五個獨立的狀態(tài)量，然后對磁懸浮系統(tǒng)進行綜合控制，以控制提供給磁 懸浮列車電流的大小，能夠有效地抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)的車軌耦合振動；
(2) 本發(fā)明控制系統(tǒng)實現(xiàn)了磁懸浮列車系統(tǒng)的全狀態(tài)反饋控制，能夠調整磁懸浮 列車的動態(tài)性能，使其達到某一具體指標；
(3) 本發(fā)明能夠獲取懸浮間隙的微分和懸浮間隙的二次微分，在抑制磁懸浮列車 懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的同時，還有效解決普通微分方法放大噪聲的問題。


圖1是本發(fā)明的懸浮控制單元結構框圖； 圖2是本發(fā)明求取微分方法的結構框圖3是本發(fā)明所獲得的微分和普通方法所獲得的微分效果比較圖； 圖4a是本發(fā)明控制方法應用于磁懸浮車軌系統(tǒng)后之效果圖； 圖4b是現(xiàn)有技術控制方法應用于磁懸浮車軌系統(tǒng)后之效果圖。
具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例， 對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)
明，并不用于限定本發(fā)明。
在磁懸浮列車懸浮控制系統(tǒng)領域里，通常用于磁懸浮的控制算法中，往往忽略了 軌道彈性的存在，而是將磁懸浮系統(tǒng)作為一個三階系統(tǒng)來看待，因此，在實際運行過 程中，這種方法對軌道的振動無能為力。本發(fā)明為解決軌道振動的問題，提出了一種 獲取軌道狀態(tài)的方法，將軌道視為彈性軌道，把軌道特性納入到磁懸浮列車控制系統(tǒng) 中，利用軌道的狀態(tài)以及列車的狀態(tài)對磁懸浮系統(tǒng)進行控制，并且只考慮軌道的一階 模態(tài)，使磁懸浮列車系統(tǒng)成為一個五階系統(tǒng)。但是，從控制理論上來說，對于一個五 階系統(tǒng)，如果要控制它的特性以達到期望值，則該系統(tǒng)需要滿足兩個條件第一，系 統(tǒng)是能夠控制的；第二，能夠獲得五個獨立的系統(tǒng)狀態(tài)量。要使磁懸浮列車系統(tǒng)滿足
能控的條件，問題的關鍵是如何獲取五個獨立的狀態(tài)量。我們知道，在磁懸浮列車的
控制方法中，常見的而且容易獲取的狀態(tài)量有三個懸浮間隙S、懸浮方向的速度V 以及懸浮電磁鐵中的電流i。剩下兩個獨立狀態(tài)量則是解決車軌耦合振動的關鍵，從理 論上來說，容易找到兩個獨立的變量如懸浮方向的位移，懸浮方向的加速度，懸浮 間隙的微分，懸浮間隙的二次微分等。然而，實際工程中卻很難獲取剩下的兩個獨立 狀態(tài)量。申請人反復實驗發(fā)現(xiàn)以懸浮間隙微分、懸浮間隙的二次微分兩個變量連同 常用的懸浮間隙S、懸浮方向的速度V以及懸浮電磁鐵中的電流i作為狀態(tài)量，然后根 據(jù)上述五個狀態(tài)量對磁懸浮系統(tǒng)進行綜合控制，以控制提供給磁懸浮列車電流的大小， 這樣，可使磁懸浮列車在一個懸浮點穩(wěn)定懸浮，便能夠抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌 的耦合振動，從而實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。 本發(fā)明的具體實施方法包括下述步驟
1)獲取五個獨立的磁懸浮列車系統(tǒng)狀態(tài)量懸浮間隙S，懸浮電流i，懸浮方向 的速度V，懸浮間隙的微分X'，懸浮間隙的二次微分X';其中，懸浮間隙S可以通過 間隙傳感器直接獲取，懸浮電流i可以通過電流互感器直接獲取，懸浮方向的速度V
可以通過加速度計積分獲取，懸浮間隙的微分X'是將懸浮間隙S通過兩個時間常數(shù)很 小的一階慣性環(huán)節(jié)相減來獲取，懸浮間隙的二次微分X"是將懸浮間隙微分X'通過兩個
時間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)相減來獲??；
2) 調整懸浮電流的反饋系數(shù)k4:調整電流反饋系數(shù)k4的目的是為了加快電磁鐵 中電流響應速度，使得電流盡可能快的跟著控制量的變化而變化。具體調整方法是 把控制量中其它反饋系數(shù)均固定為0，在電磁鐵的電壓控制端輸入一周期為1赫茲的 方波，在電流反饋系數(shù)k4為0的情況下，檢測電磁鐵中的電流上升到穩(wěn)定時的時間， 然后逐漸增大電流反饋系數(shù)k4，會發(fā)現(xiàn)電流上升時間會逐漸減少，最終使電磁鐵中電 流上升時間小于15毫秒；
3) 調整懸浮間隙反饋系數(shù)lq和k6:調整這兩個系數(shù)的目的是為了使得系統(tǒng)具有 足夠的剛度和合適的積分時間。具體調整方法是固定電流反饋系數(shù)k4不變，其他反 饋系數(shù)固定為0，首先調整參數(shù)積分反饋參數(shù)k6,使得電磁鐵從有電流到離開軌道的時 間為2秒左右。然后逐漸增加懸浮間隙反饋控制系數(shù)kp使得電磁鐵在設定的懸浮間 隙下，能夠提供足夠的懸浮力，此時電磁鐵會作不穩(wěn)定的上下往復運動；
4) 調整懸浮方向速度反饋系數(shù)k5:調整該系數(shù)的目的是為了系統(tǒng)具有一定的阻 尼，以便于系統(tǒng)的穩(wěn)定，具體調整方法是固定步驟(2)、 (3)中已經調整好的系數(shù)，
控制量中的其他反饋系數(shù)為o，在電磁鐵作不穩(wěn)定的上下往復運動的情況下，逐漸增
加懸浮方向速度反饋系數(shù)ks，直到實現(xiàn)電磁鐵穩(wěn)定懸浮；
5) 進一步優(yōu)化懸浮間隙s和懸浮方向的速度v的反饋系數(shù)ld和k5:在步驟(2) (3) (4)之后，為實現(xiàn)電磁鐵的穩(wěn)定懸浮，此時在控制量中加入一個頻率為1赫茲，
幅值較小(以不能讓電磁鐵碰到軌道為準)的方波，檢測懸浮間隙隨著方波波動的調 整時間和超調量，然后在小范圍內不斷調整反饋系數(shù)^和k5，使得懸浮間隙的超調量 在10 20%左右，而調節(jié)時間在120 180毫秒左右。至此便完成了磁懸浮列車系統(tǒng)
的單點懸浮，反饋系數(shù)k,、 k4和ks不再變化；
6) 調整懸浮間隙微分反饋系數(shù)k2和懸浮間隙二次微分的反饋系數(shù)k3:調整這兩 個參數(shù)的目的是為了抑制車軌耦合振動。利用前面調整好的四個反饋系數(shù)，實現(xiàn)列車 某一個懸浮點的穩(wěn)定懸浮，但是如果進行整車懸浮，勢必會產生車軌耦合振動，在系 統(tǒng)存在車軌耦合振動的情況下，逐漸的加大反饋系數(shù)k2和k3的值，直至車軌耦合振消 除；
7) 將上述五個獨立的磁懸浮列車系統(tǒng)狀態(tài)量及各反饋系數(shù)加權后得到懸浮控制量 U: iH^(X-Xo)+k2X'+k3X"+k4i+k5V+k6幾X-Xo)用于控制電磁鐵中的電流大小，從而維持懸浮 間隙穩(wěn)定。如果要調整磁浮列車穩(wěn)定懸浮時的懸浮間隙，只要懸浮間隙給定值X()就可 以了。如果要增大懸浮間隙，則增大懸浮間隙給定值Xo;如果要減小懸浮間隙，則減 小懸浮間隙給定值Xo。這樣，可使磁浮列車穩(wěn)定懸浮在設定的懸浮間隙下。另外，在
不同的設定懸浮間隙xo下，需要對步驟5) 7)進行重新調整。
上述步驟完成后，便實現(xiàn)了磁懸浮列車的穩(wěn)定懸浮，既滿足了系統(tǒng)一定的性能指 標，又能抑制車軌耦合振動。
本發(fā)明基于上述控制方法，提供了一種可抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動
的懸浮控制單元。如圖l所示，所述懸浮控制單元包括懸浮磁鐵l，懸浮傳感器2、懸
浮控制器3以及微分器5。其中，所述懸浮磁鐵1用于給磁懸浮列車提供動力；懸浮
傳感器2用于檢測出懸浮磁鐵1的狀態(tài)，其包括間隙傳感器、電流互感器和加速度計， 其中所述間隙傳感器獲取懸浮間隙信號x,電流互感器獲取電流信號i，加速度計獲取 加速度信號a。所述加速度計獲取的加速度信號a通過一積分器9轉化為列車在懸浮 方向上的速度信號V。懸浮控制器3的作用和其它類似系統(tǒng)的懸浮控制器相同，用于 將接收的上述懸浮間隙信號x，加速度信號a和電流信號i通過一些必要的處理，同時， 本發(fā)明所述懸浮控制器3內部還含有減法器31和積分器32，所述減法器31可將懸浮
傳感器2測到的懸浮間隙信號x與預先設定間隙信號Xo相減，得到的結果用于計算控 制量u，包括與k,相乘和作為積分器31的輸入；而積分器32可用于消除懸浮間隙的 靜態(tài)誤差，使得穩(wěn)定懸浮時懸浮間隙的值與設定值完全相等。這樣，懸浮控制器3將 接收的上述懸浮間隙信號x，加速度信號a和電流信號i進行處理，然后將處理后的信 號按照一定的數(shù)學關系計算出控制量u，可使得系統(tǒng)穩(wěn)定，也就是使得在一定的間隙 下提供一定的電流，使得懸浮電磁鐵產生的力正好等于它承受的重力；
微分器5用于處理所述懸浮間隙信號x，使之得到間隙微分信號x'和二次微分信 號x"。
本發(fā)明解決技術問題的關鍵是如何獲取懸浮間隙微分x'和二次微分信號x"。如圖 l所示，本發(fā)明設有兩個微分器5，通過利用兩個時間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)相減來 等效微分功能的方法，有效的獲得了懸浮間隙的微分x'和二次微分信號x"。
圖2是展示了本發(fā)明求取微分方法的結構框圖。如圖2所示，本發(fā)明求取微分信 號的基本原理為將原始信號y分別經過兩個時間常數(shù)不同的一階慣性環(huán)節(jié)6和7之 后，得到具有一定延時的信號y!和y2，將這兩個信號經過一個求和環(huán)節(jié)8相減得到信 號y'，經過數(shù)學推導和實驗檢測可知當原始信號y的頻率在一定的范圍內時，這個 信號y'就可以近似的認為是原始信號的微分，這種求取微分的方法同時具有濾除高頻 噪聲的作用。因此，本發(fā)明采用微分器5既能滿足微分的效果，同時解決了普通微分 方法放大噪聲的缺陷。
如圖1所示，本發(fā)明懸浮控制單元還包括一功率放大器4，用于將懸浮控制器3 給出的控制量u進行放大，向懸浮磁鐵l提供必要的電流，以維持懸浮磁鐵l的穩(wěn)定 懸浮。
本發(fā)明利用間隙傳感器獲得懸浮間隙信號x，將懸浮間隙信號經過本發(fā)明的微分 器1后得到間隙微分信號x'，將間隙微分信號x'經過本發(fā)明的微分器2后得到間隙的
二次微分信號X";利用電流互感器直接得到電流信號i;把前面所得到的間隙信號X， 間隙信號的微分X'，間隙信號的二次微分X"，電流信號i，懸浮方向的速度信號V，經 過一定的加權后與預先的給定量W進行比較，從而得到懸浮控制量U，該控制量U經 過功率放大器4后來控制懸浮磁鐵5中的電流大小，便可達到列車穩(wěn)定懸浮的目的。
圖3是本發(fā)明所獲得的微分和普通方法所獲得的微分效果比較圖。其中信號1為原始 信號，其中疊加了一定的噪聲；信號2為采用本發(fā)明方法所獲得的微分；信號3為普 通方法所獲得的微分。從圖3可以看出，信號2和信號3都是信號1的微分要求，也 就是說相位超前了90。。然而信號3放大了噪聲，而信號l對噪聲具有抑制作用。
圖4為本發(fā)明的控制方法與普通控制方法的效果比較圖。圖中的信號是懸浮間隙 信號，其中圖4a是本發(fā)明的控制方法應用到磁懸浮車軌系統(tǒng)后的實驗結果，從圖4a 可以看出，系統(tǒng)是穩(wěn)定的；圖4b是普通控制方法應用到磁懸浮車軌系統(tǒng)后的實驗結果， 從圖4b可以看出，懸浮間隙信號有微小的振動，雖然整體趨勢是趨于穩(wěn)定，但是在實 際的工程試驗中，由于存在著很多不確定因素和外界干擾，就容易使得系統(tǒng)不穩(wěn)定， 這也就是在進行磁懸浮列車運行時，容易引起車軌耦合振動的原因。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的較佳的實施方式，其描述較為具體和詳細，但 并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技 術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬 于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1、一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法，其特征在于將磁性軌道特性納入到磁懸浮列車系統(tǒng)，使磁懸浮列車系統(tǒng)成為一個五階系統(tǒng)，通過獲取可代表磁懸浮列車和軌道狀態(tài)之五個獨立的狀態(tài)量，然后根據(jù)上述五個狀態(tài)量對磁懸浮系統(tǒng)進行綜合控制，調整系統(tǒng)的控制量，使磁懸浮列車之懸浮間隙控制在一定的范圍內，從而抑制了磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌的耦合振動，實現(xiàn)磁懸浮列車的穩(wěn)定懸浮。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法，其 特征在于包括下述具體步驟1) 獲取磁懸浮列車懸浮間隙、懸浮電流、懸浮方向的速度、懸浮間隙的微分、懸 浮間隙的二次微分五個獨立的磁懸浮列車系統(tǒng)狀態(tài)量；2) 調整懸浮電流的反饋系數(shù)k4:將其他反饋系數(shù)均固定為0，在電磁鐵的電壓控 制端輸入一周期為1赫茲的方波，在電流反饋系數(shù)k4為0的情況下，檢測電磁鐵中的 電流上升到穩(wěn)定時的時間，然后逐漸增大電流反饋系數(shù)k4，最終使電磁鐵中電流上升 時間小于15毫秒；3) 調整懸浮間隙反饋系數(shù)k,和k6:固定電流反饋系數(shù)k4不變，其他反饋系數(shù)固 定為O，首先調整參數(shù)積分反饋參數(shù)k6，使得電磁鐵從有電流到離開軌道的時間為1 3 秒，然后逐漸增加懸浮間隙反饋控制系數(shù)kp使得電磁鐵在設定的懸浮間隙下，能夠 提供足夠的懸浮力；4) 調整懸浮方向速度反饋系數(shù)ks:固定步驟2)、 3)中已經調整好的系數(shù)，控制 量中的其他反饋系數(shù)為0，在電磁鐵作不穩(wěn)定的上下往復運動的情況下，逐漸增加懸 浮方向速度反饋系數(shù)ks，直到實現(xiàn)電磁鐵穩(wěn)定懸??；5) 優(yōu)化懸浮間隙和懸浮方向的速度的反饋系數(shù)于步驟2)、 3)、 4)之后，在控制量中加入一個頻率為1赫茲、幅值較小的方波，檢測懸浮間隙隨著方波波動的調整時間和超調量，然后在小范圍內不斷調整反饋系數(shù)ki和k5,使得懸浮間隙的超調量在10 20% ，調節(jié)時間在120 180毫秒；6) 調整懸浮間隙微分反饋系數(shù)k2和懸浮間隙二次微分的反饋系數(shù)k3:在系統(tǒng)存 在車軌耦合振動的情況下，逐漸的加大反饋系數(shù)k2和k3的值，直至車軌耦合振動消除；7) 將上述五個獨立的磁懸浮列車系統(tǒng)狀態(tài)量及各反饋系數(shù)加權后得到懸浮控制量 U: 1^k《X-Xo)+k2X'+k3X"+k4i+k5V+k6J(X-Xo)，以控制電磁鐵中的電流大小，使磁浮列車穩(wěn) 定懸浮在設定的懸浮間隙X()下。
3、 根據(jù)權利要求2所述的一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法，其 特征在于，所述懸浮間隙采用間隙傳感器獲??；懸浮電流采用電流互感器獲??；懸浮 方向的速度采用加速度計積分獲?。粦腋￠g隙的微分是通過微分器將懸浮間隙通過兩 個時間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)相減來獲取，懸浮間隙的二次微分是通過微分器將懸 浮間隙微分通過兩個時間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)相減來獲取。
4、 一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的控制單元，其特征在于包括 懸浮磁鐵，用于給磁懸浮列車提供動力；懸浮傳感器，用于檢測出懸浮磁鐵的狀態(tài)，獲取懸浮間隙信號x,加速度信號a 和電流信號i;懸浮控制器，其含有減法器和積分器，用于將接收的上述懸浮間隙信號x，加速 度信號a和電流信號i進行處理，然后將處理后的信號按照數(shù)學關系式計算出控制量u， 使得懸浮電磁鐵產生的力正好等于它承受的重力；以及微分器，用于處理所述懸浮間隙信號x，使之得到間隙微分信號x和二次微 分信號x"。
5、 根據(jù)權利要求4所述的抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的控制單元，其 特征在于還包括一功率放大器，用于將懸浮控制器給出的懸浮控制量u進行放大， 向懸浮磁鐵提供必要的電流。
6、 根據(jù)權利要求4或5所述的抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的控制單元， 其特征在于所述微分器是采用兩個時間常數(shù)很小的一階慣性環(huán)節(jié)相減以獲取懸浮間 隙的一次間隙微分信號x'及懸浮間隙的二次微分信號x"。
7、 根據(jù)權利要求4或5所述的抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的控制單元,其特征在于所述懸浮傳感器包括間隙傳感器、電流互感器和加速度計，其中所述間 隙傳感器獲取懸浮間隙信號x，電流互感器獲取電流信號i，加速度計獲取加速度信號
8、 根據(jù)權利要求7所述的抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的控制單元，其 特征在于所述加速度計獲取的加速度信號a通過一積分器轉化為列車在懸浮方向上 的速度信號V。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的方法，其是將磁性軌道特性納入到磁懸浮列車系統(tǒng)，使磁懸浮列車系統(tǒng)成為一個五階系統(tǒng)，通過獲取可代表磁懸浮列車和軌道狀態(tài)之五個獨立的狀態(tài)量，然后根據(jù)上述五個狀態(tài)量對磁懸浮系統(tǒng)進行綜合控制，調整系統(tǒng)的控制量，使磁懸浮列車之懸浮間隙控制在一定的范圍內，從而抑制了磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌的耦合振動，實現(xiàn)磁懸浮列車的穩(wěn)定懸浮。本發(fā)明還提供了一種由懸浮磁鐵、懸浮傳感器、懸浮控制器及微分器等構成的懸浮控制單元作為上述控制的執(zhí)行元件。本發(fā)明在抑制磁懸浮列車懸浮系統(tǒng)車軌耦合振動的同時，還有效解決普通微分方法放大噪聲的問題。
文檔編號B60L13/04GK101348082SQ20081014318
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權日2008年9月11日
發(fā)明者劉恒坤, 穎 張, 李云鋼, 強 王, 虎 程, 陳慧星 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學