试析履带式电动车辆磁悬浮系统的设计

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1、河南农业大学硕士学位论文履带式电动车辆磁悬浮系统的设计姓名：侯军兴申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：刘存祥20060601河南农业大学学位论文独创性声明、使用授权及知识产权归属承诺书学位论学位文题目履带式电动车辆磁悬浮系统的设计级别硕士学位学生学科导师姓名侯军兴农业机械化刘存祥专业姓名学位论文如需保密，解密时间年月日是否保密独创性声明本人呈交论文是在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得河南农业大学或其他

2、教育机构的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意。研究燃明硖孚男导师躲j旆磅日期：年月日日期：守嫜6月古扫学位论文使用授权及知识产权归属承诺研究生签名：篌黟导师签名击膨；学院领导签名=l霉蒹!致谢本文的全部工作得到了导师刘存祥副教授的悉心指导和亲切关怀。导师求真务实的治学精神、渊博的知识、丰富的实践经验、勇于开拓的科学精神和平易近人的态度，使我终身难忘，并将深深影响我以后的学习和工作。至此论文定稿之际，谨向恩师致以最崇高的

3、敬意和衷心的感谢。同时也感谢刘老师几年来在生活上给予的关怀和照顾。感谢导师组的余泳昌教授、李保谦教授、李照美教授、徐国强教授、刘军副教授、李云东副教授和胡建东副研究员等老师对我论文工作的悉心指导以及对我学习过程中的严格要求和无私帮助。感谢郑州大学机械学院刘广瑞教授在实验过程中对我的无私帮助和悉心指导，并提出了许多富有建设性的意见。感谢机电学院史景钊老师、赵朝会老师、王永田老师及机电学院实习工厂徐波厂长、娄伟老师在实验过程中对我的热心帮助。感谢研究生处和机电学院的各位老师三年来对我思想、生活、工作上的指导和关心，感

4、谢师弟丁攀、张强和同窗好友赵大旭、王五全、郭树满、王丰产和赵东辉对我学习和生活上的帮助与鼓励。感谢一直关心爱护我的父母以及理解、支持我的妻子和儿子。他们无私的爱和巨大的精神支持，使我能顺利完成论文工作。他们为我的成长所给予的支持和期望，我将终身不忘，并激励着我不断前进。感谢所有支持和帮助过我的人们!侯军兴2006年5月于河南农业大学河南农业大学硕士学位论文摘要摘要目前，电动车辆的悬挂系统仍采用传统的弹簧、扭力轴以及液压或摩擦式减振器相结合的机械调节式悬挂系统，其反应速度慢、适用范围窄、悬挂参数不可控制，而磁悬浮技

5、术是一项无机械接触的崭新技术，具有一系列优良的技术、环保、经济等特征。本文叙述了一种新型的直线电机驱动的履带式电动车辆磁悬浮系统的设计。履带上铺设稀士永磁体，车体上固定电磁铁和永磁体，如果对电磁铁通电使它产生的极性与永磁体的极性相同，那么电磁铁与永磁体将会相互排斥悬浮。永磁体提供基本的悬浮力，电磁铁起调节作用，只要使电磁、永磁产生的合力与车体的重力相平衡，车体就可以悬浮在不同的位置而处于平衡状态，从而实现电动车辆的磁悬浮功能。驾驶室内安放低档悬浮按钮、中档悬浮按钮、高档悬浮按钮、复位按钮、停止按钮等，这些操作按钮

6、与基于可编程逻辑控制器的控制系统相连。本文在介绍履带式电动车辆磁悬浮实现原理的基础上，着重阐述永磁、电磁混合悬浮系统的设计，永磁，电磁悬浮的力学实验，电动车辆的悬浮控制系统及其控制策略的实现。文章首先介绍了永磁、电磁悬浮技术，设计、制作了四种电磁铁，进行了永磁悬浮力实验、电磁悬浮力实验、电磁永磁混合悬浮力实验，磁路封装测力实验。设计了以PLC为控制核心的控制系统，对电动车辆的低档悬浮，中档悬浮、高档悬浮、复位、停止进行控制。低档悬浮按钮、中档悬浮按钮、高档悬浮按钮、复位按钮、停止按钮开关量作为PLC的输入点，由P

7、LC按照一定的算法对低档悬浮，中档悬浮、高档悬浮的数值进行运算，经过数模转换，输出的数据经PLC的模拟量输出端口变成电压或电流信号，该电压或电流信号送到固态调压器信号输入端，按照一定的逻辑关系，控制固态调压器的外部调压端子，从而控制直流电磁铁的端电压。进而，又构建了基于PLC的综合控制系统，使综合系统能同时控制悬浮系统和驱动系统，既能够完成前进、倒车、变速、转向及制动等功能，也能分高、中、低三个档位进行悬浮。基于以上思想设计出的履带式电动车辆的磁悬浮系统，减小了车辆的摩擦力。可有效减小直线电机的驱动功率，为进一步

8、提高车辆的动力性能创造了良好的硬件条件。整车重心极低，运动平稳，有利于司乘人员的安全。通过能力强。有利于减少道路基础设施的投资。而且采用磁悬浮系统保持了汽车驾驶舱振动环境的舒适性。同时，噪声水平大大下降，提高了乘坐人员的舒适性。关键词：履带式电动车辆；磁悬浮；永磁体；电磁铁；可编程逻辑控制器(PLC)；河南农业大学硕上学位论文文献综述1文献综述1．1电动汽车的发展18世纪