摘要：为了保证磁浮列车的安全、可靠运行,研究了悬浮系统在参数摄动条件下的悬浮控制问题。首先,对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车的基本悬浮单元建模,给出了电流控制模型;然后,建立了悬浮系统的强化学习环境以及软演员-评论家(SAC)智能体,并设计了加速训练的奖励函数与“吸死”处理方案;最后,提出了基于强化学习的悬浮控制方法。与传统比例-积分-微分(PID)控制方法的对比结果表明,本方法具有更快的动态响应,在损失50%线圈匝数或磁极面积变化时具有更好的跟踪精度。

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.

摘要：磁悬浮系统本身是一个非线性不稳定系统,传统的悬浮控制方法是将非线性系统在平衡点附近进行线性化,建立线性化模型,再设计状态反馈控制方法进行悬浮控制。但试验中发现,当系统工作状态远离工作点时,这些控制方法的性能会明显变差。从悬浮控制系统的本质出发,在对磁悬浮系统的受力进行理论分析的基础上,提出了一种基于力平衡的非线性悬浮控制算法。通过仿真对比和试验表明,该控制算法物理概念清晰、易于实现,具有较好的控制性能。

摘要：以同济大学磁浮交通工程技术研究中心研制的低速磁浮车辆为研究对象,研究非线性时变扰动下多点悬浮的控制算法设计及优化问题。建立多点悬浮的非线性数学模型,并基于交叉耦合控制算法对各个悬浮点的输出误差进行补偿。与单点比例‒积分‒微分(PID)控制算法的比较结果表明,基于交叉耦合的反馈控制算法,能够克服以往基于假设完全解耦设计出的控制算法的不足,具有较高的控制精度和较强的鲁棒性。最后,通过试验验证负载扰动下交叉耦合反馈控制算法的有效性。

摘要：为增强控制系统对磁悬浮列车系统参数变化的适应性、抑制车轨共振,磁悬浮控制器通常采用双环控制的方法。随着高速数字信号处理器(DSP)的出现,磁悬浮控制器实现了数字化。在详细分析各种数字化磁悬浮控制器的基础上,提出了一种新型的适用于双环控制的基于DSP和现场可编程门阵列(FPGA)的磁悬浮控制器,并进行了软、硬件设计和试验验证。理论分析和试验结果表明:该控制器结构简单合理、高速有效,能够完成先进的悬浮控制算法。

摘要：以国家磁浮交通工程技术研究中心的低速磁浮列车为研究对象,探讨了外界扰动、非线性和时变性条件下悬浮控制系统的设计问题.首先建立悬浮系统非线性数学模型,并搭建悬浮系统仿真平台.然后设计线性PD(proportion differentiation)控制律,仿真表明其性能依赖参数的选取,对扰动敏感,鲁棒性弱.为提高悬浮控制器的鲁棒性,由可变边界层和指数趋近律出发,导出改进型的滑模控制律.用Lyapunov法证明其稳定性.仿真结果表明该控制律动态性能好,控制精度高,鲁棒性强,且能有效抑制系统颤振.最后通过整车试验证明所提出的改进型滑模控制律的有效性.

摘要：低速磁浮列车采用电磁型(EMS)悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。然后利用线性化模型,设计了带有加速度反馈的PD控制律。通过仿真平台中非线性模型的仿真结果,优化了控制器结构和参数。最后通过整车试验验证了所设计的控制系统的有效性。

摘要：根据中低速磁浮列车悬浮控制系统的特点,构建了一种基于USB-CAN接口的悬浮控制调试系统,设计了通信协议,并在悬浮控制器和上位机上予以实现。

摘要：作为目前世界上唯一商用的磁浮交通类型,EMS制式磁浮列车的悬浮控制系统从实验室走向工程应用过程中面临诸多挑战。复杂运行环境、多变运行工况和稳定可靠运行指标对悬浮控制系统的设计提出了更高的要求。同济大学悬浮控制团队针对工程实际条件,通过测试和调试,在车轨耦合振动抑制、冗余容错控制、自适应智能控制、横向冲击干扰抑制等方面取得突破,实现了自主研制的悬浮控制系统应用在中国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线、凤凰磁浮文旅线等工程项目,成功取得了科研成果的工程转化应用。

摘要：在磁浮列车运行时,需要调节空气弹簧的刚度来保证车体的平稳,本文设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)信号处理的、以继电器为主要控制器件的磁浮列车空气弹簧充排气控制模块来调节空气弹簧的刚度.试验证明该设计是可行的,能够满足磁浮列车空气弹簧控制系统的要求.