磁悬浮列车作为一种新型的交通工具,可以实现与地面无接触高速运行,目前正受到越来越多的关注。 为了加快我国磁悬浮列车的国产化与创新研究步伐,尽快缩短与德国、日本等高速磁浮交通技术发达国家的差距,对国外先进技术的跟踪与消化吸收是我们开展工作的一条捷径。 本论文是高速磁浮交通技术标准与部分关键设备研究子课题“磁悬浮列车动力学仿真软件可靠性与应用评估”项目的一部分,主要工作是进行磁悬浮列车静止悬浮稳定性的分析与仿真。 虽然在上世纪五十年代就得到了单个质量或单个力在弹性梁上运动的解析解,但模拟磁浮列车在弹性桥梁上静止悬浮的过程,过去关注很少。本论文利用“863”磁浮项目第一阶段的研究成果,采用带状态观测器的气隙—速度—加速度反馈控制系统,在多体系统仿真软件SIMPACK中建立了单磁铁—轨道梁—车辆的模型,分析轨道梁的特征与控制环节参数对车轨耦合振动的影响,并对多种情况进行动力学仿真校核。在此基础上以上海磁悬浮列车为原型,建立完整的车辆模型,并考虑了轨道的弹性及控制系统,分析磁悬浮列车静止悬浮的不稳定过程及解决方法。同时论文对该过程做了理论上的分析。这种机械系统和控制系统综合分析的机电一体化分析方法,正是代表了当今轨道车辆研究领域的方向。 本论文进行的大量仿真工作所得到的一些结论,为解决磁浮列车实际应用中出现的悬浮稳定性问题奠定了基础。