高温超导磁浮直线驱动电机控制方法的仿真研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:may523
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
采用直线电机直驱技术的磁悬浮列车运行时处于无接触的稳定悬浮状态,无轮轨黏着力限制,被认为是未来高速、超高速交通制式之一。对于高速磁悬浮列车而言,牵引直线电机的优劣将会直接影响系统整体性能。二代高温超导体具有载流能力大、临界温度高、损耗低的特点,应用于牵引直线电机能够保证其在大气隙工况下能够产生足够大的推进力,满足高速磁悬浮列车大载重运量、高速行驶的需求。目前,采用高温超导直线电机牵引电动磁悬浮列车是主流方式之一。本文以高温超导直线电机控制策略为研究对象,在现有传统控制和智能控制的基础上,探究更加适合的控制方法以拓宽其应用前景。本文在利用有限元仿真分析高温超导直线电机磁场的基础上,验证了传统控制方法用于高温超导直线电机系统的可行性。次级超导磁体励磁磁场较大导致反电势较大,受母线电压限制,采用传统控制方法的高温超导直线电机在达到一定速度后无法继续提速。然而高温超导直线电机次级线圈同时作为悬浮线圈,无法通过调节励磁电流减小反电势,因此引入弱磁控制。另一方面,超导电动磁悬浮列车在运行过程中悬浮于地面之上,车体的姿态易变化,导致高温超导直线电机参数发生变化,此时传统控制系统响应速度和稳定性会降低,因此引入模糊控制。首先,建立了考虑YBCO带材非线性E-J关系的1:1三维有限元模型,通过有限元仿真,研究了改善行波磁场正弦度的方法。基于实验测量和三维模型进行了高温超导直线电机的参数识别,考虑空气阻力及“8”字形悬浮线圈产生的磁阻力,推导出电机数学模型并结合矢量控制建立了仿真系统。通过仿真,绘制出d、q轴电流、电磁推力、初级三相电流及速度响应曲线,验证了矢量控制在高温超导直线电机参数稳定的情况下效果较好。然后,针对矢量控制无法进一步提速的问题,基于弱磁控制原理,在SIMULINK中搭建出适用于高温超导直线电机的弱磁控制器,并结合高温超导直线电机数学模型建立仿真系统。结果表明,采用弱磁控制能够有效拓宽超导电动磁悬浮列车的运行速度范围。最后,为提高电机系统稳定性,基于模糊控制原理,设计出模糊PI控制器,分析调试得到适合于高温超导直线电机系统的模糊化、模糊推理和解模糊方式,利用MATLAB模糊工具箱建立模糊控制器并建立了仿真系统。结果表明,模糊控制器能够有效缩短响应时间,且能够很好地适应大范围的参数波动,提高电机系统稳定性和响应速度以更好地适应实际工况。
其他文献
背景:唐氏综合征(Down Syndrome,DS),在小儿常染色体畸变性所导致的出生缺陷类疾病中最为常见的。该病在新生儿中的发病率极高,患者往往表现为先天性智力低下、面容特殊,身体
当前,我国高铁处于蓬勃发展阶段,列车的运营速度持续提高,因此对它的运行安全也提出了更高的要求。轴承是列车齿轮箱中关键的零部件之一,承受着来自轮轨及车体等各方激励,运行环境复杂,一旦发生故障将直接威胁列车运行安全,需要将其作为重点监测对象。齿轮箱轴承振动信号的振源多种多样,且信号较弱,一般淹没在强背景噪声中,研究如何增强轴承振动信号的故障特征,实现轴承故障诊断是本文研究的重点。谱相关函数(Spect
目的:本研究通过系统总结余尚贞教授治疗眩晕病的临床经验,同时利用统计分析基础对方药进行分析,探讨其处方用药规律,对所总结的临床经验进行完善及补充,使其经验得到更好的推广及传承。方法:本研究通过跟诊,并向余尚贞教授请教的方式,初步总结出余尚贞教授辨治眩晕病的临床经验,同时收集整理了2018年6月至2019年6月期间到余尚贞教授门诊就诊并符合纳入标准的128例医案,建立数据库,运用统计分析技术得出其药
法国在非洲的殖民统治长达4个世纪,在殖民地国家相继获得民族独立后,法国与非洲各国依然维持着盘根错节的双边关系。与此同时,有着相似历史遭遇的中国与非洲,将双方外交战略
提高动物繁殖潜力,生产出更多优质肉、蛋和奶制品,以满足人们日益增长的物质生活需求是动物遗传育种与繁殖学领域人员不断追求的目标,其中动物繁殖效率的提高可以从根本上解决肉类供不应求的问题,极大的改善畜牧业的生产效益。畜禽集约化生产的趋势致使目前动物的营养主要来源于饲料与日常饮水,因此在饲料或日常饮水中合理地添加能提高畜禽繁殖性能的成分是优化动物繁殖效率的主要途径之一。褪黑素(Melatonin,MT)
研究背景和目的肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是消化系统中最常见的恶性肿瘤之一。根据最新的流行病学统计调查显示,HCC的发病率在所有恶性肿瘤中位列第6位,死亡率
家庭对于每个人的成长都是非常重要的,它是青少年从个体进入到社会的首要场所,尤其是身心都在发展期的青少年阶段。家庭就是一个小的社会单元,它是青少年产生沟通的第一环境,
本文以新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁为研究对象,分析了悬浮电磁铁悬浮力理论计算结果和有限元计算结果,研究了悬浮电磁铁悬浮力的悬浮力元建模方法,采用悬浮力元的悬浮力仍基于电磁计算,但可将分布悬浮力简化为不同数量的集中力,有别于常规的悬浮力弹簧阻尼力元简化。介绍了新型悬浮架结构,并以新型中低速磁浮列车、某中低速磁浮旅游专线为基础,在车-线耦合振动系统中进一步将线路细化为轨排和桥梁,基于有限元方法和多体
街道办事处作为基层的行政机关主要承担经济发展和社会管理的社会责任,各项任务繁琐复杂,事项多,工作重,一直都是“上面千条线,下面一根针”的工作状态。而且党的十九大以来,党和国家将大量事权下放到基层,使得地方党政机关和事业单位的事权大大增加,相应工作量也迅速增长。然而,由于编制的限制和多轮的政府机构改革,街道公务员编制少且人员队伍年龄偏大,只能聘用编外人员作为补充力量。随着时间的推移大多数编外人员的工
学位