悬挂式磁悬浮列车的悬浮控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108973767A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201810884366.8(22)申请日2018.08.06(71)申请人江西理工大学地址341000江西省赣州市章贡区红旗大道86号申请人西南交通大学(72)发明人杨斌张振利高涛杨杰张卫华邓自刚任愈石恒(74)专利代理机构北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467代理人黄雪(51)Int.Cl.B60L13/04(2006.01)B61B13/08(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图8页(54)发明名称悬挂式磁悬浮列车的悬浮控制方法(57)摘要本发明提供了一种悬挂式磁悬浮列车的悬浮控制方法，悬挂式磁悬浮列车中稀土永磁材料制成的永磁磁轨安装在天梁内，与转向架上的永磁磁组相互作用，形成斥力，该悬浮控制方法通过悬浮控制、驱动行进、导向控制、测速定位控制、制动等步骤，实现稳定悬浮、无接触运行，直线感应驱动电机在定位系统的配合下实现安全、平稳行驶。本发明克服永磁体构成的悬浮系统不稳定的缺陷，提高悬浮系统的稳定性。CN108973767ACN108973767A权利要求书1/1页1.一种悬挂式磁悬浮列车的悬浮控制方法，所述悬挂式磁悬浮列车包括轨道系统、悬挂系统、控制系统和轿厢系统，所述控制系统包括驱动系统、导向系统、悬浮控制系统等，轨道系统通过立柱悬于空中，轿厢系统通过悬挂系统悬挂在轨道系统的垂直下方，驱动系统和导向系统协同作用，驱动轿厢系统在轨道系统中前进，其特征在于，该方法具体控制步骤如下：步骤一：悬浮控制：轿厢门打开，乘客和及其携带的物品进入轿厢内，轿厢门关闭，悬浮控制系统感知当前轿厢重量，通过控制线圈电流达到调整线圈磁力，实现各个悬浮点的稳定悬浮控制，结合各个悬浮点的输出参数，车载总控制系统及时调整输出各个悬浮点的输入补偿，保证转向架的多点协同悬浮控制，每个悬浮点均处于非接触的悬浮状态；在乘客进入轿厢的同时，悬浮控制系统由压力传感器提供的压力变化实时监测判断，切换悬浮控制安全高度，当轿厢压力传感器检测压力变化时，控制系统依据压力参数及时调节电磁绕组磁力抑制轿厢不稳定波动，当轿厢在稳定悬浮状态，其侧绕组线圈不导电；步骤二：驱动行进：由车载总控制系统提供压力传感器的数据参数，对电机的运行模态进行实时的切换，启动时，依据压力变化判断车辆负载选择电机的启动方式，依据轿厢速度和位置信息结合车载路况信息数据库，获取前方路况信息，调整轿厢行进速度；启动方式包括直接起动和降压起动：空载和小负载时，选择直接起动；大负载时，电机驱动切换到降压起动；步骤三：导向控制：在轿厢行驶过程中，悬浮转向架的左右两侧与U形抱轨的左右两侧抱臂通过导向控制系统保持磁力，导向线圈结构依据导向位置的速度传感器检测的悬浮转向架的左右位移量数据参数，调整绕组线圈电流提供导向力，结合辅助导向轮实现悬浮转向架在左右方向上的稳定控制；步骤四：测速定位控制：在轿厢行驶过程中，车载总控制系统依据轿厢位置和速度数据参数对相应地控制模块提供控制输出参数，车载总控制系统通过无线网络连接地面总控制室，完成车载与地面之间的信息交换、监测轿厢的位置和速度、控制速度，以及站点停靠速度调整；控制输出参数至少包括获取位置信息和获取前方距离爬坡或转弯的距离；信息交换至少包括轿厢运行状况和地面指令；步骤五：制动：靠近站点位置轿厢行驶减速，达到与站点对齐时制动。2.如权利要求1所述的悬挂式磁悬浮列车的悬浮控制方法，其特征在于，步骤一中，悬浮控制系统包括多个悬浮控制器和多个悬浮传感器组，多点协同悬浮控制具体方式为:悬浮控制器通过悬浮传感器组获得车载悬浮装置的悬浮间隙、悬浮电流和加速度,通过悬浮控制算法得到电磁调节模块的控制量：PWM＝p1(s-s0)+p2∫(s-s0)dt+p3∫adt+p4i其中，s为车载悬浮装置的悬浮间隙，i为车载悬浮装置的悬浮电流，a为车载悬浮装置的加速度，p1为比例系数，p2为间隙积分反馈系数，p3为微分系数，p4为电流环比例系数。2CN108973767A说明书1/9页悬挂式磁悬浮列车的悬浮控制方法技术领域[0001]本发明涉及悬挂式磁浮走行系统的悬浮控制方法，尤其是基于一种永磁体提供主要悬浮力，电磁调节装置提供辅助悬浮型悬挂式磁悬浮列车的控制方法。背景技术[0002]悬挂式磁悬浮列车的轨道在列车上方，由钢梁或者混凝土浇筑的立柱支撑在空中。此种悬挂式磁悬浮列车是依靠安装在悬挂车厢转向架上的永磁模块与安装在轨道梁里面的永磁磁轨之间产生排斥力使列车在轨道梁上运行的新型交通工具，以其绿色无污染、安全舒适、地形适应力强受到广泛的关注。悬挂式磁悬浮列车转向架上的永磁模块与轨道梁上的永磁磁轨构成悬挂列车的悬浮系统，但是该系统是一个不稳