磁浮铁路系统的商业成功运营预示着其广阔的市场前景。高速磁浮列车的超高速运行对其安全性能和运行控制系统提出了极高的要求。当高速磁浮交通系统在启动那一刻开始,就需要将车体悬浮,并在整个运行过程中依靠悬浮控制系统实现列车的稳定悬浮。而且悬浮控制系统的性能直接影响乘坐的安全性和舒适度,因此悬浮控制电磁铁的工作特性以及悬浮的控制系统是个值得仔细研究的问题。目前国内对悬浮控制系统的研究处于研究实验阶段,理论研究成果很多,该项关键技术一旦突破,将为国产磁浮列车的可靠运行提供安全保证,为列车运行提供最基础也是最重要的保障。 本文从悬浮系统的稳定、安全性能出发,首先综述了TR08型磁浮列车的运行控制系统,并详细介绍了悬浮控制控制系统,并对悬浮控制的原理进行了分析,在此基础上分别从用电磁场和动力学角度对悬浮控制电磁场进行了分析、简化。然后用MATLAB仿真分析软件建立了悬浮控制电磁铁的模型,并且用两种线性化方法对非线性模型进行了处理。 接着利用该模型对影响悬浮控制力和吸引力的各主要因素:励磁电流、悬浮气隙等进行了详细的分析,建立对象模型抽象,确定状态变量,建立状态方程。其次,在模型分析的基础上,对几种控制策略在磁悬浮模型上的应用进行了尝试,给出仿真结果。着重介绍了两种非线性控制策略,用MATLAB仿真实现了基于反馈线性化的滑模控制器下的悬浮控制系统。在后半部分对其他在建模过程中忽略的因素,会对悬浮控制产生的影响进行了介绍和分析。 最后一章对本文内容做了简要的总结,并提出一些本文未能讨论的关键技术及未来的研究方向。