专利名称：一种常导型磁浮列车悬浮力解耦控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁浮控制领域，具体而言，涉及一种常导型磁浮列车悬浮力解耦控制方法及系统。
背景技术：
磁浮列车采用电磁力实现支撑与导向，并配置直线电机实现驱动，车辆与轨道间无机械接触，因此具有运行速度高、噪声小、爬坡能力强、安全舒适及维护少等显著优点，是未来高速、绿色交通的发展方向之一。磁浮列车主要可分为常导型和超导型，其中常导型以德国高速磁浮列车TR(TransRapid)和日本中低速磁浮列车HSST (High Speed Surface Transport)为代表。目前，在现有的常导型磁浮列车上，同一侧沿纵向的两个悬浮电磁铁一般采用刚性连接方式，组成悬浮电磁铁模块，这样一来，当一个电磁铁出现故障时，另外一个电磁铁仍然可以提供悬浮力，磁浮列车可继续正常运行，从而在一定程度上提高了磁浮列车的安全性和可靠性。目前，同一悬浮电磁铁模块上的两个电磁铁一般采用单独控制的方式。该方式假设悬浮间隙沿纵向均匀分布，则以此建立悬浮力模型。实际上，悬浮电磁铁模块的两个电磁铁所产生的悬浮力是相互耦合的，当受到某种干扰，一个电磁铁的悬浮间隙发生变化时，另一个电磁铁的悬浮间隙也会随之改变，整个电磁铁模块与导轨之间的悬浮间隙沿纵向变得不均匀。这时，采用上述方法建立悬浮力模型，设电磁铁模块纵向长度为L，极面宽度为W，如
图1所示，第一电磁铁一端与轨道的间隙为S1，第二电磁铁一端与轨道的间隙为S2，当经过悬浮间隙控制器输出的第一电磁铁和第二电磁铁的电流给定值为分别为h、i2时，第一电磁铁和第二电磁铁的期望悬浮力为:
权利要求
1.一种常导型磁浮列车悬浮力解耦控制方法，其特征在于，所述方法应用于常导型磁浮列车的电磁铁模块，该模块包括第一电磁铁以及第二电磁铁，所述第一电磁铁与所述第二电磁铁刚性连接，所述方法包括: 预存第一电磁铁的给定电流修正系数计算公式； 获取所述第一电磁铁的第一端与磁浮列车轨道之间的第一悬浮间隙反馈值； 计算所述第一悬浮间隙反馈值与所述第一电磁铁的悬浮间隙给定值之间的差值； 根据所述差值确定所述第一电磁铁的电流给定值； 获得所述第二电磁铁的第二端与磁浮列车轨道之间的第二悬浮间隙反馈值； 以所述第一悬浮间隙反馈值与所述第二悬浮间隙反馈值为已知量，调用预存的第一电磁铁给定电流修正系数计算公式计算第一电磁铁的电流给定值的修正系数； 根据所述修正系数对所述第一电磁铁的电流给定值进行修正，以解除所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的悬浮力耦合作用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正系数的计算公式为:ΙΣΤλΣ kI 2 2 ; 其中，Sls为第一悬浮间隙反馈值，S2s为第二悬浮间隙反馈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在 于，所述根据所述差值确定所述第一电磁铁的电流给定值包括: 将所述差值输入所述第一电磁铁的悬浮间隙控制器，从所述悬浮间隙控制器的输出端获得所述第一电磁铁的控制电流给定值； 将所述第一电磁铁的控制电流给定值与所述第一电磁铁的额定工作电流相加，得到所述第一电磁铁的电流给定值。
4.一种常导型磁浮列车悬浮力解耦控制系统，其特征在于，所述系统应用于常导型磁浮列车的电磁铁模块，该模块包括第一电磁铁以及第二电磁铁，所述第一电磁铁与所述第二电磁铁刚性连接，所述系统包括: 存储模块，用于预先存储第一电磁铁的给定电流修正系数计算公式； 第一获取模块，用于获取所述第一电磁铁的第一端与磁浮列车轨道之间的第一悬浮间隙反馈值； 第一计算模块，用于计算所述第一悬浮间隙反馈值与所述第一电磁铁的悬浮间隙给定值之间的差值； 确定模块，用于根据所述差值确定所述第一电磁铁的电流给定值； 第二获取模块，用于获得所述第二电磁铁的第二端与磁浮列车轨道之间的第二悬浮间隙反馈值； 第二计算模块，用于以所述第一悬浮间隙反馈值与所述第二悬浮间隙反馈值为已知量，调用预存的第一电磁铁给定电流修正系数计算公式计算第一电磁铁的电流给定值的修正系数； 修正模块，用于根据所述修正系数对所述第一电磁铁的电流给定值进行修正，以解除所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的悬浮力耦合作用。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述确定模块包括: 第一获取单元，用于将所述差值输入所述第一电磁铁的悬浮间隙控制器，从所述悬浮间隙控制器的输出端获得所述第一电磁铁的控制电流给定值； 计算单元，用于将所述第一电磁铁的控制电流给定值与所述第一电磁铁的额定工作电流相加，得到所述第一电磁铁的电流给定值。
全文摘要
本发明公开了一种常导型磁浮列车悬浮力解耦控制方法及系统，该方法包括预存第一电磁铁的给定电流修正系数计算公式；获取第一电磁铁的第一端与磁浮列车轨道之间的第一悬浮间隙反馈值；计算第一悬浮间隙反馈值与第一电磁铁的悬浮间隙给定值之间的差值；根据差值确定第一电磁铁的电流给定值；获得第二电磁铁的第二端与磁浮列车轨道之间的第二悬浮间隙反馈值；以第一悬浮间隙反馈值与第二悬浮间隙反馈值为已知量，调用预存的第一电磁铁给定电流修正系数计算公式计算第一电磁铁的电流给定值的修正系数；根据修正系数对第一电磁铁的电流给定值进行修正，以解除第一电磁铁和第二电磁铁的悬浮力耦合作用。该方案提高了悬浮控制的精度。
文档编号B60L13/04GK103204079SQ20131009536
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者张文跃, 佟来生, 彭奇彪, 罗京, 罗华军, 姜宏伟, 陈启发 申请人:南车株洲电力机车有限公司