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1、磁阻式磁力悬浮论文：磁阻式磁力悬浮系统的设计与控制研究【中文摘要】磁悬浮技术由于无机械接触、无摩擦磨损、无需润滑和使用寿命长等优点被广泛应用。常见的悬浮技术有常导电磁悬浮、超导电动悬浮和永磁悬浮。常导悬浮利用电磁铁的吸力平衡重力,耗能大;超导悬浮是自稳定悬浮,但需提供超低温环境,轨道铺设需大量永磁体;永磁悬浮回复力小,造价高,布局复杂。本文提出一种新型的磁阻式磁力悬浮系统,在竖直和扭转方向上利用磁阻最小原理实现被动悬浮,悬浮力大,耗能小,成本低,在磁悬浮工作台、磁悬浮列车及装置减震等方面有广泛的应用前景
2、。文章首先分析了新型磁力悬浮系统的悬浮原理,根据磁场浓缩原理构建了三种结构磁力悬浮系统,利用有限元方法对系统磁场及悬浮能力进行对比分析,并探讨了提高系统悬浮能力的方法。其次,采用解析法分析了系统竖直及扭转方向的被动悬浮特性,研究了系统材料、Halbach阵列永磁厚度、轨道轭铁尺寸、气隙等参数对悬浮力及扭转回复力矩的影响,并利用OptiNet优化软件确立系统最优参数;提出实现系统侧向稳定的双电磁铁差动控制方式,利用Simulink软件建立侧向气隙模糊自适应PID仿真模型。最后,基于TMS320F2812D
3、SP设计了侧向气隙双电磁铁差动控制系统,完成了该控制系统的硬件、...【英文摘要】Magneticsuspensionhasbeenusedwidelybecauseofitsmanymeritssuchasnomechanicalcontact,nowear,noneedoflubricationandlongservicelife,etc.Electromagneticsuspension(EMS),electrodynamicssuspension(EDS)andPMsuspensionareth
4、emainmaglevsystems.ThelevitationbodyissuspendedstablyforEMSusingelectromagneticattraction,withhigherpowerloss.TheEDSisaself-stabilizingmodel,butthecryogenicenvironmentandmasspermanentmagnetsontheguidewayareneeded.PMsuspensi...【关键词】磁阻式磁力悬浮被动悬浮Halbach阵列差动控
5、制【英文关键词】Detent-force-basedMagneticSuspensionpassivesuspensionHalbacharraysdifferential-control【目录】磁阻式磁力悬浮系统的设计与控制研究致谢4-5摘要5-6Abstract61引言9-151.1磁悬浮技术研究现状9-101.2磁悬浮车悬浮导向系统研究10-131.2.1斥力型磁悬浮车11-121.2.2吸力型磁悬浮车12-131.3本文主要研究内容13-152新型磁阻式磁力悬浮系统拓扑结构15-252.1新型磁
6、阻式磁力悬浮系统简介15-182.1.1Halbach永磁阵列特点及应用15-162.1.2磁阻力效应16-172.1.3新型磁阻式磁力悬浮系统17-182.2不同结构磁力悬浮系统对比18-222.2.1三种磁力悬浮系统18-192.2.2不同磁力悬浮系统对比分析19-222.3磁力悬浮系统结构改进22-232.4本章小结23-253HALBACH阵列磁力悬浮系统悬浮性能研究25-433.1被动悬浮特性分析25-283.1.1竖直方向刚度25-263.1.2扭转刚度26-283.2被动悬浮性能的影响因素
7、28-353.2.1竖直悬浮力的影响因素28-343.2.2扭转回复力矩的影响因素34-353.3不同负载动态仿真35-403.4侧向力分析40-423.5本章小结42-434侧向气隙控制器设计43-594.1侧向气隙控制系统方案选择43-444.2侧向气隙控制系统数学模型44-484.2.1单电磁铁电磁吸力数学模型45-464.2.2侧向气隙控制系统动态模型46-484.3侧向气隙控制系统PID控制48-524.3.1PID控制器原理48-494.3.2PID控制参数设计49-524.4模糊自适应PI
8、D控制52-584.4.1模糊控制原理52-534.4.2模糊自适应PID控制器设计53-574.4.3模糊自适应PID控制仿真57-584.5本章小结58-595侧向气隙控制系统软硬件设计59-695.1硬件设计59-645.1.1数字控制器选型59-605.1.2电源转换电路及时钟复位电路60-615.1.3气隙传感器及A/D输入设计61-635.1.4D/A输出设计635.1.5串行通讯接口设计63-645.2软件设计64-675.2
