基于误差交叉耦合的多电磁铁悬浮系统滑模协同控制

作     者：孙友刚 徐俊起 贺祯宇 李丰荥 陈琛 林国斌 SUN Yougang;XU Junqi;HE Zhenyu;LI Fengxing;CHEN Chen;LIN Guobin

作者机构：同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 同济大学国家磁浮交通工程技术研究中心上海201804 同济大学磁浮技术铁路行业重点实验室上海201804 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB1200602) 国家自然科学基金(51905380,52072269) 上海市多网多模式轨道交通协同创新中心基金(28002360012) 上海市级科技重大专项(2021SHZDZX0100) 湖南创新型省份建设专项(2020GK2084) 

出 版 物：《西南交通大学学报》 (Journal of Southwest Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第57卷第3期

页      码：558-565页

摘      要：针对磁浮列车传统的单点悬浮控制方法没有考虑多电磁铁间的协调同步问题,将多电磁铁的跟踪误差交叉耦合来设计高精度的协同控制方法,在减少了多点悬浮系统的跟踪误差和同步误差的同时,提高了系统抗干扰能力.首先,通过动力学分析了考虑未知扰动的4个电磁铁(2个控制模块)悬浮系统的动力学特征;其次,针对系统中的未知扰动,引入干扰观测器来估计扰动并进行扰动补偿;然后,考虑到相邻电磁铁控制模块之间存在耦合动力学特性,设计一种误差交叉耦合的滑模协同控制器;最后,在不作任何线性化处理的前提下,证明了闭环系统的渐近稳定性.研究结果表明:通过多电磁铁的悬浮架实验证明所提方法可以考虑补偿电磁铁模块之间的协调关系,抑制扰动的影响,减小间隙跟踪误差达40%,显著减少了电磁铁之间的耦合扰动作用.

主 题 词：磁浮列车 多点悬浮系统 滑模协同控制 干扰观测器 误差交叉耦合 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0258-2724.20210924

馆 藏 号：203112390...