电磁发射系统悬浮装置的控制研究

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磁悬浮技术是最近几十年开始兴起的一种机电一体化技术,具有无接触、无摩擦、寿命周期长、无需润滑以及精度高等一系列优点,引起了世界科学界的注意,而控制方案的好坏在很大程度上决定了磁悬浮系统性能的优劣。因此,从事磁悬浮系统控制方法的研究具有十分重要的意义。本文设计了模糊控制和H∞控制两种控制方案,并且设计了两种对悬浮小车进行制动的方法。  本文首先介绍了直线电机国内外的研究现状及EMS型磁悬浮系统的悬浮原理,阐述了悬浮小车的系统结构及主要参数,并简单介绍了实验中所采用的硬件。介绍了几种耦合问题的解决方案并分别比较其优缺点,由此确定采用分别单独控制四个磁极的技术解决方案。  其次,结合本实验平台设计了控制悬浮小车的模糊控制器,运用MATLAB进行仿真并通过了实验验证。  再次,基于H∞混合灵敏度方法,针对实验平台的悬浮装置设计了H∞控制器,然后对系统进行了MATLAB仿真及实验验证。  最后,提出了两种实现悬浮小车制动的方案,一种是利用永磁体在运动中产生的涡流实现制动,另一种是借助于悬浮系统,利用四个电磁铁的吸力实现制动,并分别对这两种方案进行了仿真和理论分析,且进行了实验验证。
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