同济大学学报(自然科学版)

作者：张济民，汪杭生，任乔

单位：同济大学 铁道与城市轨道交通研究院，上海 201804

关键词：磁悬浮列车,磁饱和,涡流效应,鲁棒自适应控制

基金：上海市多网多模式轨道交通协同创新中心基金（28002360012）

为了保障磁悬浮列车的悬浮稳定性，研究了中低速磁悬浮列车在磁场非线性和轨道不平顺激扰下的悬浮控制问题。首先，基于有限元方法分析了动态和静态磁场特性，建立了考虑磁饱和及涡流效应的悬浮力模型，并以该悬浮力模型为基础建立了单个悬浮单元的数学模型；然后，提出了一种鲁棒自适应控制方法，在广义（比例?积分）PI控制框架下，设计了自适应律灵活调节控制参数，并采用李雅普诺夫方法证明了闭环系统内所有信号均是最终一致有界的；最后，在整车动力学模型上进行多种工况的仿真分析，验证了所提出控制方法的有效性。结果表明，在正弦和随机激扰下，鲁棒自适应控制的气隙跟踪误差都降低70%以上；在竖曲线工况下，相较于传统（比例?积分?微分）PID控制，同一个悬浮模块的前后悬浮点最大气隙跟踪误差的差值分别从1.571 8 mm和1.227 8 mm下降到0.195 2 mm和0.396 2 mm。

来源：2024年第11期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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