悬浮系统

摘要： 为了解决由于磁浮列车悬浮系统模型存在复杂非线性所带来的控制器参数整定难题,考虑仅依靠悬浮系统单次悬浮调试的输入输出数据来实现控制器参数整定,研究了基于数据驱动的磁浮列车悬浮系统快速参数整定方法.首先,通过磁浮列车悬浮系统的建模分析了悬浮系统的开环不稳定性和复杂非线性;其次,针对虚拟参考反馈参数整定方法存在的参考模型确定问题,利用估计闭环响应方法来实现数据驱动的控制器参数整定;并且考虑到数据中存在的干扰噪声会影响控制器参数整定,提出了基于信号投影的磁悬浮系统数据噪声抑制方法;最后,以单铁磁悬浮系统为研究对象,通过单铁悬浮实验验证了本文提出的基于数据驱动的磁浮列车悬浮系统参数整定方法的有效性.研究结果表明:悬浮系统的开环不稳定性和复杂非线性会给参数的快速整定带来较大困难;基于信号投影的噪声抑制方法能够将带噪声数据的方差降低54.1%;基于数据驱动的参数整定方法能够快速地整定好悬浮系统控制器参数,经参数整定后的系统相较于初始条件下只粗调好的PID反馈控制系统的阶跃响应超调量下降72.0%,平方误差积分(ISE)下降79.8%,绝对误差积分(IAE)下降54.5%.

摘要： 常导电磁式高速磁悬浮列车采用长定子直线同步电机驱动,电机的励磁磁极同时也是悬浮电磁铁,车辆的牵引力和悬浮力存在严重的非线性耦合关系,运行过程中悬浮系统的调节会对牵引系统造成影响,引起牵引力波动。该文建立考虑悬浮系统影响的长定子直线同步电机数学模型,针对牵引力波动问题,提出一种基于磁链观测的控制策略,该策略基于扩展反电动势法来观测磁链,通过将磁链参数应用于速度环和电流环,在线调整定子q轴电流从而抑制由悬浮系统引起的低频牵引力波动。但该策略在低速时磁链观测存在误差、性能受限,在此基础上提出结合自抗扰和磁链观测的复合控制策略,通过扩张状态观测器补偿磁链观测误差以及其余扰动。硬件在环实验结果表明,该控制策略有效地抑制了悬浮系统影响造成的牵引力波动,提高了磁悬浮列车的抗负载扰动能力和系统动态性能。

摘要： 利用悬浮系统的多类监测数据,提出了一种基于改进典型相关分析(canonical correlation analysis,CCA)的中低速悬浮系统异常检测方法。运营线数据验证了该方法能获得较好的阈值,且与基于K-medoids的方法和基于支持向量数据域描述(support vector data description,SVDD)的方法相比,该方法能获得更高的检测率。

摘要： 悬浮系统是磁浮列车的核心设备系统。需要采取科学有效的诊断维护技术以确保该系统长期稳定可靠经济运行。同济大学悬浮控制团队针对工程实际需求,在悬浮系统设备诊断算法、在线诊断技术、地面维护诊断检测、PCB板卡故障诊断、诊断维护信息系统等方面取得突破,自主研制了悬浮系统在线诊断设备、板卡故障检测系统、诊断维护信息系统等,相关研究成果在上海高速磁浮、长沙中低速磁浮线上实施,成功取得了科研成果的工程转化应用。

摘要： 悬浮系统的异常指在中低速磁浮列车的实际运行中,悬浮系统工作状态与期望状态不匹配,且系统没有发生故障。准确预测悬浮系统的异常有助于合理地分配有限的监控资源,提前安排预防性维护计划,减少计划外维修成本,降低事故率。虽然根据《中低速磁浮交通车辆悬浮控制系统技术条件CJ/T 458—2014》可获得基于悬浮间隙的经验阈值,但在工程应用中,由于悬浮系统受到额定悬浮间隙不唯一和外界扰动的影响,该方法的检测结果常会产生漏报问题。因此,考虑到悬浮系统发生异常时,悬浮系统的电流、加速度和间隙会发生一定的变化且相互之间的相关性也会发生变化,利用悬浮系统的电流、加速度和间隙等多维监测数据,提出一种基于海林格距离和相关系数的中低速悬浮系统异常检测方法。考虑到系统发生异常时,系统的部分数据间的相关性会发生一定的变化,可通过相关系数来检测数据之间的相关性变化。考虑到系统发生异常时,部分数据会发生一定的变化,可通过海林格距离来检测数据的变化。将相关系数和海林格距离的结果融合用于实现悬浮系统的异常检测。运营线数据验证了该方法受到额定悬浮间隙不唯一和外界扰动的影响较小,且与其他的方法相比,该方法能获得更高的检测率和更低的误报率。

摘要： 本文概述了中低速磁悬浮列车的技术特点,重点介绍了国内中低速磁悬浮列车悬浮系统和牵引系统的工作原理。磁悬浮车辆悬浮运行的特性,较之传统轮轨车辆,很好地克服了轮轨黏着、运行噪声等问题,可以有效延长磁悬浮车辆的使用年限,减少日常的维护检修。磁悬浮列车有可能成为未来理想的陆上交通工具。

摘要： 磁浮列车特别是无人驾驶磁浮列车,在车辆激活后,正式悬浮运行前,为保证各子系统完成启动达到工作状态,需要预留一定等待时间用于各子系统的准备及状态确认.某型磁浮列车悬浮系统在该阶段的主要耗时任务为完成悬浮控制器主电路支撑电容的充电,以及在列车起浮指令控制下按照预设规则实现各悬浮点位由落浮状态变为稳态悬浮.本文主要对悬浮系统上述预充电及起浮过程进行分析研究.

摘要： 本文概述了中低速磁悬浮列车的技术特点,重点介绍了国内中低速磁悬浮列车悬浮系统和牵引系统的工作原理.磁悬浮车辆悬浮运行的特性,较之传统轮轨车辆,很好地克服了轮轨黏着、运行噪声等问题,可以有效延长磁悬浮车辆的使用年限,减少日常的维护检修.磁悬浮列车有可能成为未来理想的陆上交通工具.

摘要： 作为中低速磁浮列车的关键设备,悬浮供电系统是决定悬浮控制系统能否稳定可靠工作的前提。通过介绍电磁型中低速磁浮列车的悬浮供电系统基本结构和工作原理,以某型样车为研究对象,制定了多工况测试方案,对悬浮供电系统的主电源、蓄电池和超级电容组等的性能开展了详细测试。为进一步开展中低速磁浮列车各主要功能模组的多工况性能测试提供了参考。

摘要： 磁浮交通具有环保、舒适、高效以及环境适应性强等突出优点.而悬浮系统是磁浮列车的核心子系统,为保障列车正常运行,一方面需要借助现代化资讯与通讯技术,对悬浮系统进行在线监测、诊断和控制,另一方面还需要根据在线监测数据进一步优化悬浮控制算法.因此,文章依托人工智能技术,开展智能传感、悬浮系统及车轨关系在线智能监测以及控制算法研究.首先基于相关技术攻克了一系列悬浮控制特有的技术难题,构建磁浮列车智能悬浮控制平台并研发出一套完整的悬浮系统控制策略,攻克悬浮系统对复杂工作环境的适应性和可靠性的重大难题.其次,基于冗余架构的高可靠性悬浮传感器创新了悬浮间隙测量幅频响应测试系统及测试方法,并以此为基础实现了磁浮轨道参数的精确测量.组建智能传感器网络实现悬浮系统信息智能监测、数据采集,并建立可信数据库,可用于悬浮系统损伤模型、退化评估、故障诊断、控制算法修正,从而为悬浮系统安全可靠运行提供保障.

摘要： 本文受到聚焦超声悬浮的启示，将近场声悬浮系统中的圆盘辐射体用指数型旋转辐射体取代，并建立了其有限元二维模型，对其进行了理论分析和计算，并对圆盘及指数型旋转辐射体的辐射声压做了一番比较，发现了当使用后者时，声悬浮的悬浮力有一定的提高。

摘要： 分析了高Péclet数悬浮系统中受势力影响的粒子沉降问题。用微扰展开法求解了对分布方程，将结果代入沉降积分中算出了系统的沉降系数。分析表明，一般情况下粒子沉降受势力影响较小，但van der Waals引力足够强时（例如双电荷层厚度小于某一临界值），系统也可能从稳定的变成不稳定的，粒子沉降从阻滞的变成加速的。

摘要： 尝试解决中等Péclet数情况下悬浮系统中受势力影响的粒子沉降问题。采用流守恒式的离散化方法将对分布方程离散化，分析了稳定系统的对分布函数的近场和远场行为，然后通过迭代法得到了对分布函数的分布并计算了具有势的系统的沉降系烽。

摘要： 针对3DOF-hover模型系统具有高度非线性、时变及强耦合性的特性，本文设计全程滑模控制器(GSMC)，具有较好的控制效果。一般情况下，对线性系统中的输入矩阵不满足列满秩条件，无法直接使用滑模控制的问题，本文先采用伪逆的概念将输入矩阵变换，使其满足输入阵列满秩条件，然后使用自适应全程滑模的方法来设计控制器。从而解决了在输入矩阵不满足列满秩条件下的无法使用滑模控制的一类系统的控制问题。仿真结果说明了这一方法的可行性，且追踪精度优于LQR 控制器。

摘要： 本文从电磁基本理论从发,对轴对称螺线锥管电磁悬浮熔炼系统的结构进行分析,得到悬浮系统几何参数与悬浮力的关系；对悬浮系统中平衡线圈的结构进行改进,计算结果表明,改进结构具有较大的悬浮力，据此研制的试验系统实现了电磁全悬浮。

摘要： 本发明公开了一种风力磁悬浮偏航系统悬浮绕组分割和多端悬浮控制方法，将风力机舱下转子绕组等分为桨叶侧绕组、尾翼侧绕组、翻滚前侧绕组和翻滚后侧绕组，并由四个悬浮变流器独立控制，实现机舱轴向悬浮和俯仰、翻滚抑制，构建风机偏航系统的三自由度悬浮模型，采用坐标变换法将其转换成多端气隙悬浮动态模型，设计了一种主从多端复合悬浮控制策略，包括主跟踪额定控制器、RBF神经网络不确定项补偿器、自适应同步跟踪控制器，有效消除了多端悬浮模型不确定项以及外界不确定干扰对悬浮同步、跟踪性能的影响。本发明将极大提高机舱悬浮稳定、干扰抑制以及多端同步跟踪性能，提升风机磁悬浮偏航系统对风精度和捕获功率。

摘要： 一种悬浮触控感测方法，应用于悬浮触控电子设备(300)，所述悬浮触控电子设备(300)包括触控显示面板(310)，所述触控显示面板(310)包括多个图标热点区域(312)及非图标热点区域(314)，所述悬浮触控感测方法包括感测触控物的悬浮位置(101)；确定悬浮位置高于预设位置时，对位于图标热点区域外的触控进行响应(102)。因此，通过设定所述预设位置可以避免误触现象，从而提供触控的准确率。还提供悬浮触控感测系统(200)及悬浮触控电子设备(300)。

摘要： 本发明涉及悬浮接口箱板卡及其悬浮接口箱和悬浮仿真系统，是高速磁浮半实物仿真平台悬浮接口箱的主要部件，用于与上位仿真系统和下位悬浮控制器(可以为真件，也可以为悬浮控制器的内核板卡)连接，往上其获取悬浮控制器(真件或内核计算机板卡)的信号接入上位仿真系统，模拟核心控制计算机在真车的各种情况；往下获取上位仿真系统的信号信号，发送至悬浮控制器，构建上位仿真系统和悬浮控制器之间的桥梁，成为仿真测试回路的一部分，能够为仿真测试系统提供物理平台。

摘要： 本发明公开了一种悬浮驱动一体化的磁悬浮系统及悬浮驱动方法，包括磁悬浮列车和磁悬浮轨道，其中在磁悬浮列车上设置有永磁体阵列，沿列车的运行方向，磁悬浮轨道依次设置有驱动装置和驱动悬浮装置；其中驱动装置仅用于对初速为零的列车加速至悬浮初速，驱动悬浮装置则为具有初速的列车提供驱动力和悬浮力；本发明将列车的启动拆分为驱动阶段和驱动悬浮阶段，从而保证列车以较高的初速进入到驱动悬浮阶段，并通过较高的初速获得足够的悬浮力实现列车的正常悬浮；与现有技术相比，本发明通过上述技术手段实现了悬浮装置与驱动装置的融合，无需单独设置体积庞大的悬浮系统，大大降低了设备的体积，同时其对磁场利用率更高，提高设备运行效率。

摘要： 提供了一种磁悬浮系统，包括：基部结构；载体，所述载体在运输方向上相对于所述基部结构可移动；和至少一个主动磁轴承，所述至少一个主动磁轴承被构造成产生作用在保持方向上的磁保持力，以用于将所述载体保持在所述基部结构处。所述载体和/或所述基部结构包括多个阻尼单元，所述多个阻尼单元中的第一阻尼单元被调谐到第一频率或第一频率范围，并且所述多个阻尼单元中的第二阻尼单元被调谐到第二频率或第二频率范围。

摘要： 提供一种磁悬浮系统。所述磁悬浮系统包括：基部结构(110)；载体(120)，可相对于所述基部结构(110)移动；和至少一个主动磁性轴承(112)，经构造以将所述载体(120)非接触地保持在所述基部结构(110)处。所述载体(120)包括第一载体部分(121)和第二载体部分(122)，所述第一载体部分经构造以与所述基部结构(110)磁性地相互作用，所述第二载体部分经构造以承载物体(10)，其中所述第一载体部分(121)和所述第二载体部分(122)经由柔性连接件(125)彼此连接。此外，描述了一种用于磁悬浮系统的载体和一种操作磁悬浮系统的方法。

摘要： 描述了一种用于运输载体(10)的磁悬浮系统(100)。所述磁悬浮系统包括：限定运输轨道的基座(20)；沿所述运输轨道相对于所述基座(20)可移动的载体(10)；和设置在所述基座(20)处并且被构造为面向所述载体的导向结构(12)的多个主动磁轴承(30)。所述导向结构(12)包括被构造为与所述多个主动磁轴承(30)相互作用的第一导向区(13)和第二导向区(14)，以及凹陷区(15)。所述凹陷区(15)在所述载体的运输方向(T)上布置在所述第一导向区(13)与所述第二导向区(14)之间并且相对于所述第一导向区(13)和所述第二导向区(14)凹陷。

摘要： 描述了一种用于在运输方向(T)上运输载体(10)的磁悬浮系统(100)。磁悬浮系统包括一个或多个磁性轴承(120)，所述一个或多个磁性轴承具有一个或多个第一致动器(121)，用于在载体运输空间(15)中非接触地保持载体(10)。另外，磁悬浮系统包括驱动单元(130)，所述驱动单元具有一个或多个第二致动器(132)，用于在运输方向(T)上移动载体(10)。一个或多个第一致动器(121)和一个或多个第二致动器(132)布置在载体运输空间(15)上方。

摘要： 一种用于在真空腔室中非接触地保持及移动载体的磁悬浮系统，包括底座，界定传送轨道；载体，沿着传送轨道在底座的上方是可移动的；以及至少一个磁性轴承，用于在底座及载体之间产生磁悬浮力。所述至少一个磁性轴承包括布置于底座的第一磁体单元及布置于载体的第二磁体单元。磁悬浮系统更包括磁性侧向稳定装置，用于在侧向方向中稳定载体，磁性侧向稳定装置包括布置于底座的稳定磁体单元；其中第一磁体单元及第一稳定磁体单元的至少一者布置在底座的壳体空间中，壳体空间通过分隔壁与真空腔室的内部容积分隔。

摘要： 描述了一种用于在运输方向(T)上运输载体(10)的磁悬浮系统(100)。所述磁悬浮系统包括：用于将载体(10)保持在载体运输空间(15)中的一个或多个磁悬浮单元(120、220)；和用于在运输方向(T)上移动所述载体(10)的驱动单元(130)，所述驱动单元(130)包括异步线性马达的定子部分(132)，所述定子部分(132)相对于所述载体运输空间(15)侧向地布置。另外，描述了一种用于磁悬浮系统的载体以及一种运输载体的方法。