常导磁浮列车的悬浮控制器、悬浮力的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种常导磁浮列车悬浮力的控制方法，包括步骤：获取常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF；根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；根据所述悬浮间隙和所述加速度得到对应的给定电流i

【技术实现步骤摘要】
常导磁浮列车的悬浮控制器、悬浮力的控制方法及系统
本专利技术涉及磁悬浮列车悬浮控制
，尤其涉及一种常导磁浮列车的悬浮控制器、悬浮力的控制方法及系统。
技术介绍
常导磁浮列车在运行过程中，悬浮电磁铁与轨道发生相对运动，轨道内部会产生涡流，由于轨道一般采用整体轧制结构而非叠片结构，其涡流效应较大，所产生的磁场将削弱悬浮电磁铁与轨道之间的气隙磁场，导致悬浮力的减小，以致影响悬浮系统的控制性能。目前传统的方法是，在悬浮电磁铁的端部增设永磁体用于补偿轨道涡流的影响，但永磁铁的磁性易受温度和振动的影响，且易吸附铁磁材料的异物而引起悬浮失稳。因此，对于轨道涡流对常导磁浮列车的悬浮系统的控制性能的影响仍不能的得到有效的解决。综上所述，如何解决轨道涡流对常导磁浮列车的悬浮系统的控制性能的影响的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种常导磁浮列车的悬浮控制器、悬浮力的控制方法及系统，以解决轨道涡流对常导磁浮列车的悬浮系统的控制性能的影响的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种常导磁浮列车悬浮力的控制方法，包括步骤：获取常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF；根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；根据所述悬浮间隙和所述加速度得到对应的给定电流i*；将所述给定电流i*和所述电流增加量Δi进行叠加得到修正给定电流I；对所述修正给定电流I进行得到对应的实际控制电流i；将所述实际控制电流i输出到悬浮电磁铁的线圈。相比于
技术介绍
介绍内容，本专利技术提供的常导磁浮列车悬浮力的控制方法，根据行进速度和行进方向得到悬浮力的减少量ΔF，并根据ΔF与电流的对应关系得到电流增加量Δi；同时根据悬浮间隙和加速度得到给定电流i*，通过将给定电流i*和电流增加量Δi叠加得到修正给定电流I，经过运算得到对应的实际控制电流i。由于叠加了电流增加量Δi，使得悬浮电磁铁可增加一定的悬浮力，且由于Δi是根据轨道涡流对悬浮力的影响程度的对应关系中得出的，从而可补偿轨道涡流引起悬浮力减小的问题，解决轨道涡流对常导磁浮列车的悬浮系统的控制性能的影响的问题。本专利技术还提供了一种常导磁浮列车的悬浮控制器，包括：接收模块，用于接收常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；电流计算模块，用于根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF，并根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；悬浮间隙控制模块，用于根据所述悬浮间隙和所述加速度得到对应的给定电流i*；电流叠加模块，用于将所述给定电流i*和所述电流增加量Δi进行叠加得到修正给定电流I；电流控制模块，用于对所述修正给定电流I进行得到对应的实际控制电流i；输出模块，用于将所述实际控制电流i输出到悬浮电磁铁的线圈。优选地，所述电流计算模块包括第一计算模块和第二计算模块，所述第一计算模块用于根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF；所述第二计算模块用于根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi。另外，本专利技术提供了一种常导磁浮列车悬浮力的控制系统，包括上述悬浮控制器，还包括与所述接收模块数据连通的采集单元，所述采集单元用于采集常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息。优选地，所述采集单元包括悬浮传感器，所述悬浮传感器上沿轨道的铺设方向依次间隔设置有用于检测悬浮间隙的第一间隙探头、第二间隙探头和第三间隔探头。优选地，所述第一间隙探头与所述第二间隙探头的间距和所述第二间隙探头与所述第三间隔探头的间距相等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的常导磁浮列车悬浮力的控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的常导磁浮列车悬浮力的控制系统的原理图；图3为本专利技术实施例提供的悬浮传感器的结构示意图。上图1-图3中，悬浮传感器1、第一间隙探头2、第二间隙探头3、第三间隙探头4、轨道5、轨缝6。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种常导磁浮列车的悬浮控制器、悬浮力的控制方法及系统，以解决轨道涡流对常导磁浮列车的悬浮系统的控制性能的影响的问题。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1-图3所示，本专利技术实施例提供的常导磁浮列车悬浮力的控制方法，包括步骤：步骤11：获取常导磁浮列车的悬浮间隙和加速度信息；步骤12：根据悬浮间隙和加速度经过PID、模糊控制、智能控制等控制算法得到对应的给定电流i*；步骤21：获取常导磁浮列车的行进速度和行进方向信息；步骤22：根据行进速度和行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF；步骤23：根据悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；步骤30：将给定电流i*和电流增加量Δi进行叠加得到修正给定电流I；步骤40：对修正给定电流I进行闭环控制和功率放大后得到对应的实际控制电流i；步骤50：将实际控制电流i输出到悬浮电磁铁的线圈。这里需要说明的是，该方法需要预先采用有限元软件，对悬浮电磁铁和轨道进行三维静态和瞬态电磁场分析，得出轨道涡流效应对悬浮力的影响程度(即得到“车辆运行方向、运行速度与悬浮力减少量ΔF的对应关系表”)和“悬浮间隙、电流和悬浮力的关系表”。根据“悬浮间隙、电流和悬浮力的关系表”和“车辆运行方向、运行速度与悬浮力减少量ΔF的对应关系表”，得到由于轨道涡流效应导致悬浮力减少ΔF时，需要增加多少电流才能使悬浮力增加ΔF，即确定“悬浮力的减少量ΔF与电流增加量Δi的对应关系表“。虽然上述通过有限元软件获得的“悬浮力的减少量ΔF与电流增加量Δi的对应关系表“可能存在一定误差，但具体实现时，可设置修正系数，并通过反复的试验和调试获得合适的修正系数。另外需要说明的是，上述步骤11和步骤12，可以与步骤21-步骤23同步进行，也可以是分别先后进行。相比于
技术介绍
介绍内容，本专利技术提供的常导磁浮列车悬浮力的控制方法，根据行进速度和行进方向得到悬浮力的减少量ΔF，并根据ΔF与电流的对应关系得到电流增加量Δi；同时根据悬浮间隙和加速度得到给定电流i*，通过将给定电流i*和电流增加量Δi叠加得到修正给定电流I，经过运算得到对应的实际控制电流i。由于叠加了电流增加量Δi，使得悬浮电磁铁可增加一定的悬浮力，且由于Δi是根据轨道涡流对悬浮力的影响程度的对应关系中得出的，从而可补偿轨道涡流引起悬浮力减小的问题，解决轨道涡流对常导磁浮列车的悬浮系统的控制性能的影响的问题。本专利技术实施例还提供了一种常导磁浮列车的悬浮控制器，包括：接收模块，用于接收常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；电流计算模块，用于根据行进速度和行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF，并根据悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；悬浮间隙控制模块，用于根据悬浮间隙和加速度得到对应的给定电流i*；这里需要说明的是得到对应给定电流i*可以经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常导磁浮列车悬浮力的控制方法，其特征在于，包括步骤：获取常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF；根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；根据所述悬浮间隙和所述加速度得到对应的给定电流i

【技术特征摘要】
1.一种常导磁浮列车悬浮力的控制方法，其特征在于，包括步骤：获取常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF；根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；根据所述悬浮间隙和所述加速度得到对应的给定电流i*；将所述给定电流i*和所述电流增加量Δi进行叠加得到修正给定电流I；对所述修正给定电流I进行运算得到对应的实际控制电流i；将所述实际控制电流i输出到悬浮电磁铁的线圈。2.一种常导磁浮列车的悬浮控制器，其特征在于，包括：接收模块，用于接收常导磁浮列车的行进速度、行进方向、悬浮间隙和加速度信息；电流计算模块，用于根据所述行进速度和所述行进方向得到对应的悬浮力的减少量ΔF，并根据所述悬浮力的减少量ΔF得到对应的电流增加量Δi；悬浮间隙控制模块，用于根据所述悬浮间隙和所述加速度得到对应的给定电流i*；电流叠加模块，用于将所述给定电流i*和所述电流增加量Δi进行叠加得到修正给定电流I；电流控制模块，用于对所述修正给定电流I进行运算得到对应的实际控制电流i；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文跃，佟来生，罗华军，姜宏伟，吴志会，邓江明，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43