旋轉(zhuǎn)磁場電動式磁懸浮裝置控制的研究.pdf

1、磁懸浮列車是一種新型地面無接觸高速交通工具，無污染、噪音小、能耗低、易維護、安全性高。目前的磁懸浮列車有電磁式和電動式兩類，電磁式可以實現(xiàn)車輛靜止懸浮，但懸浮控制復(fù)雜；電動式的控制比較簡單，但一般只能在車輛運動時產(chǎn)生懸浮。近年來，為實現(xiàn)車輛靜止的電動磁懸浮，國外提出兩種方案，即永磁磁輪式和交流線圈式磁懸浮。其中，永磁磁輪式需要高速機械旋轉(zhuǎn)；交流線圈式需要高頻電流。我國地域遼闊、人口眾多，改革開放以來，隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和城市化進程的加快

2、，發(fā)展磁懸浮交通技術(shù)是長遠的打算并且有著重要的戰(zhàn)略意義。
　　 旋轉(zhuǎn)磁場電動式磁懸浮裝置是通過車載軸向磁通盤型感應(yīng)電機定子和放在地面上的鋁感應(yīng)板相互作用來工作。這種懸浮方式更有獨到之處；結(jié)構(gòu)簡單，維護方便；沒有機械旋轉(zhuǎn)，更加節(jié)能；沒有機械高速旋轉(zhuǎn)的噪音。
　　 本論文從研究盤式感應(yīng)電機的特性出發(fā)，在分析感應(yīng)電機與旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電機物理結(jié)構(gòu)差異并總結(jié)前人相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，參考旋轉(zhuǎn)電機常用的分析方法，給出了一種新的電磁模型，同

3、時，利用一維磁場分析的方法得到模型的T型等效電路。橫向邊端效應(yīng)的影響被引入計算等效氣隙長度的過程，省去了等效電路中的橫向邊端效應(yīng)系數(shù)。為了了解直線盤式感應(yīng)電機運動過程中的電磁場分布情況，采用Ansoft軟件對盤式感應(yīng)電機電磁場進行三維有限元分析，得出并分析了氣隙磁場分布曲線。
　　 在控制策略的研究上對考慮邊端效應(yīng)的間接磁場定向的矢量控制方式進行了深入的研究和分析，并應(yīng)用SIMULINK工具對所提出的修正了的矢量控制方案進行了仿

4、真。
　　 在硬件上，首先論述了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)：功率主電路和控制電路兩大部分。功率主電路由整流電路、濾波電路以及IPM功率變換模塊構(gòu)成?？刂齐娐吩O(shè)計了基于DSP開發(fā)板的主控制器、信號采集電路（主電路電流）等，整個硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。其中給出了一些重要元件的選型及參數(shù)的計算。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計中，首先確定了SPWM的調(diào)制方式，然后給出了DSP控制系統(tǒng)的主程序和重要的中斷子程序的程序流程圖。
　　 最后，根據(jù)本次課題設(shè)