磁浮列车具有速度快、能耗低、乘坐舒适、噪音小等特点,是一种非常理想的陆路交通工具。对于电磁吸浮型磁浮列车,悬浮系统是磁浮列车的关键和核心,由于悬浮系统本身固有的非线性和开环不稳定性,需要通过控制器对其进行稳定性控制。传统的悬浮控制器的设计大都是建立在将该非线性系统在平衡点附近进行局部线性化,当扰动过大而引起系统偏离平衡点过大时,可能导致控制策略的迅速恶化,影响系统的稳定。基于耗散理论的非线性鲁棒控制,可以使得系统即使在不确定性处于最大条件下仍能保持良好的稳定性能。本文着重研究非线性H_∞控制理论在磁浮列车悬浮系统中的应用。 本文首先建立了单电磁铁的动力学模型,对其非线性特点展开分析;在此基础上,利用耗散理论,经过分析和计算设计出了非线性的状态反馈和输出反馈H∞控制器;通过计算机仿真,证明该控制器具有良好的鲁棒性和稳定性。 本文设计了一个基于双DSP(TMS320VC33、TMS320LF2407)的控制器硬件系统,完成了控制器的软件设计和调试。经过初步实验,表明该数字控制器可以实现稳定悬浮并且具有良好的抗干扰能力。