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第二章 磁悬浮装置

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沈阳工业大学
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直线电梯磁悬浮导向系统的同步控制研究

本课题是在辽宁省自然科学基金资助项目“直线电梯点磁悬浮导向系统鲁棒自由度控制策略的研究”(编号:2014020114)的支持下完成的。直线电梯在运行时,其磁悬浮导向系统的周围环境复杂且多变,它的负载会随时间而不断变化,并且会受到未知的外部干扰。本文的研究对象是直线电梯磁悬浮导向系统,以直线电梯x轴向的四个单磁悬浮装置的同步控制控制方法作为本文研究工作的关键。首先,由于该系统在运行时需要面对诸多的问题,因此本文选用了“Eight-Maglev”拓扑型结构,并为该系统建立了数学模型,由于该系统模型具有非常强的非线性,这里对模型进行了精确线性化处理,通过对比电压控制模型和电流控制模型两种线性化后的模型,为了使设计的系统控制器更接近实际系统,选用了电压控制模型。其次,为了解决系统在鲁棒性以及稳定性等方面存在的问题,把分数阶微积分理论加入到本文中,从而将整数阶的PID控制器扩张到分数阶领域,与整数阶PID控制器相比,分数阶μλDPI控制器...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

基于相邻交叉耦合的直线电梯电磁悬浮控制系统研究

现今,磁悬浮的技术应用越来越广泛,在国内的列车、轴承以及机床等方面已经获得很成功的应用,但将磁悬浮技术运用到直线电梯上目前国内还只是初级阶段,直线电梯在运行时,其磁悬浮导向系统的周围环境复杂且多变,它的负载会随时间而不断变化,并且会受到未知的外部干扰。本文的研究对象是直线电梯磁悬浮导向系统,以直线电梯x轴向的四个单磁悬浮装置的同步控制控制方法作为本文研究工作的关键。首先,本课题所采用的“Eight-Maglev”控制结构,是针对直线电梯的磁悬浮导向系统的特点而建立的,研究对象选取单磁悬浮装置的水平方向上四个电磁悬浮导向装置,建立并分析了在x轴方向单磁悬浮装置的数学模型。针对系统模型的非线性,采用状态精确反馈线性化方法将系统模型进行精确线性化。其次,针对磁悬浮导向系统的快速跟踪性和鲁棒性问题,引入分数阶微积分理论,把整数阶PID控制推广到分数阶领域,得到的分数阶PI?D?控制比整数阶PID控制多了两个可调参数,所以它的设计更灵活,...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

基于环形耦合的直线电梯电磁悬浮控制系统研究

现今,无论在生产和生活方面,越来越多的领域应用了磁悬浮科学技术,在国内的列车、轴承以及机床等领域的应用已经获得了成功,但目前国内,磁悬浮技术在直线电梯领域的应用还处于初级阶段。在直线电梯运行过程中,由于该直线电梯的磁悬浮导向系统运行条件存在难以预测的变化,并且其自身的载重也将发生实时改变,并且其还将受到众多不确定的外部干扰的影响。在此,选取直线电梯磁悬浮导向系统作为本文的研究对象,并且重点研究对直线电梯的四个x轴方向上的单磁悬浮装置的同步控制控制方法。首先,本文详细介绍了通过分析直线电梯的磁悬浮导向系统的结构特征所得到的“Eight-Maglev”的直线电梯的控制结构。并以水平面上的四个电磁悬浮导向装置作为其研究对象,搭建x轴方向上的单磁悬浮装置的数学模型,并且深入研究了该数学模型的特点。同时,考虑到该模型为非线性的,需要对其进行线性化处理,针对这一问题,本文使用状态精确反馈线性化方法以保证该模型的精确非线性。其次,针对磁悬浮电...  (本文共58页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

典型电子废弃物的磁悬浮分离关键技术研究

随着科学技术的发展,电子废弃物数量与日俱增。稀土荧光灯和液晶显示屏应用极其广泛,是两种典型电子废弃物,其含有的稀贵金属极具回收价值,弃之不理,不仅是对资源的浪费,也会污染环境。传统回收方法存在回收成本高、环境污染严重等问题,磁悬浮方法具有经济高效、环境友好等优势,是新兴的废弃物分离技术。本文首次将磁悬浮方法应用于稀土荧光灯和液晶显示屏两种典型电子废弃物的分离回收,主要研究内容如下:(1)开发电子废弃物磁悬浮装置并开展理论建模、仿真模拟和实验验证工作。设计磁悬浮观察装置和磁悬浮分离装置,并对装置进行理论建模,阐明基于密度的电子废弃物分离原理。分析磁铁数量对装置磁场特性的影响规律,并开展电子废弃物粉末的磁悬浮分离实验研究工作。实验结果表明磁悬浮装置的磁场力与磁铁数量存在正相关关系,粉末悬浮高度与其密度存在负相关关系,物质分离的密度范围从2.5 g/cm~3到7.14 g/cm~3,能满足稀土荧光灯和液晶显示屏两种典型电子废弃物的分离...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

基于Halbach阵列旋转电动式磁悬浮装置的研究

基于Halbach永磁体阵列旋转电动式磁悬浮装置是通过初级永磁体与次级导体板之间相对旋转运动,在导体板中感应涡流,涡流与初级磁场相互作用产生悬浮力和转矩,其特点是悬浮力稳定、动态响应快、可靠性高。未来在磁悬浮列车以及平面电机中都具有广阔的运用前景。本文提出一种环式Halbach永磁体阵列旋转电动式磁悬浮装置,通过电磁场解析和有限元仿真分析了静态旋转特性和动态旋转特性,提出了磁悬浮装置的设计方法,根据设计方法制作了磁悬浮装置的样机并对它进行实验研究。首先,根据电磁场方程推导了Halbach永磁体阵列的静态磁场分布表达式,然后推导基于Halbach永磁阵列在导体板中运动的二维直线模型的悬浮力、制动力以及涡流损耗表达式,在这基础上根据三维直线感应电机的修正系数推导了环式Halbach永磁体阵列动态三维表达式。之后分析了磁悬浮装置悬浮力和其他参数之间的关系。之后建立了三维磁悬浮装置的有限元模型,根有限元法研究磁悬浮装置的磁场分布,提出以...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>