磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法及相关组件技术方案

本申请公开了一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法，包括：获取当前导向系统的轨道间隙；获取当前导向系统的工作电流；确定所述工作电流的电流变化率；根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流；在当前导向系统施加所述计算电流。本申请通过预设模糊控制规则，选择控制器参数，进而确定导向系统的计算电流，该计算电流的变化范围较大，满足消除涡流效应或外界干扰的影响时对大电流的需求，实现了针对外界干扰的自适应主动抑制。相应的，本申请还公开了一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制系统、装置及可读存储介质。

【技术实现步骤摘要】
磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法及相关组件
本专利技术涉及磁浮列车导向系统领域，特别涉及一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法及相关组件。
技术介绍
当前，现有高、中速磁浮列车导向系统在设计控制器时没有充分考虑端部涡流的影响，在较高的行驶速度和过弯时存在导向力和导向刚度不足的问题。具体的，端部涡流斥力随速度的增大而增大，会引起导向力显著的下降，导向电磁铁中需要补偿较大的电流值；在过弯时，电磁铁需要增加较大的电流以提供所需的向心力。而现有导向控制器设计中存在电磁铁工作电流变化范围小，无法克服较大的外界干扰，实现大电流补偿，同时，导向控制器的参数也不能随速度的变化进行调节，因此无法通过控制器的调节克服涡流效应对导向系统的影响。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法及相关组件。其具体方案如下：一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法，包括：获取当前导向系统的轨道间隙；获取当前导向系统的工作电流；确定所述工作电流的电流变化率；根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流；在当前导向系统施加所述计算电流。优选的，所述利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流的过程包括：利用所述控制器参数与所述轨道间隙，确定第一电流；根据当前导向系统的运行速度，确定对应所述运行速度的反馈电流；对所述第一电流和所述反馈电流作差，得到所述计算电流。优选的，所述根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数的过程包括：根据所述轨道间隙、所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数。优选的，所述在当前导向系统施加所述计算电流的过程包括：对参考电流和所述计算电流作差，得到动作电流；在当前导向系统施加所述动作电流。优选的，每组所述控制器参数对应不同的工作电流区间。优选的，所述导向系统的导向电磁铁组中，端部电磁铁的长度为其他电磁铁的N倍，N>1。优选的，所述导向系统的导向电磁铁组为八磁极电磁铁组。相应的，本申请还公开了一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制系统，包括：获取模块，用于获取当前导向系统的轨道间隙，还用于获取当前导向系统的工作电流；第一计算模块，用于确定所述工作电流的电流变化率；参数确定模块，用于根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；第二计算模块，用于利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流；动作模块，用于在当前导向系统施加所述计算电流。相应的，本申请还公开了一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法的步骤。相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法的步骤。本申请公开了一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法，包括：获取当前导向系统的轨道间隙；获取当前导向系统的工作电流；确定所述工作电流的电流变化率；根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流；在当前导向系统施加所述计算电流。本申请通过预设模糊控制规则，选择控制器参数，进而确定导向系统的计算电流，该计算电流的变化范围较大，满足消除涡流效应或外界干扰的影响时对大电流的需求，实现了针对外界干扰的自适应主动抑制。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中一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法的步骤流程图；图2a为本专利技术实施例中输入变量的隶属度函数示意图；图2b为本专利技术实施例中输入变量的隶属度函数示意图；图3为本专利技术实施例中自适应干扰抑制流程图；图4为本专利技术实施例中导向系统的控制结构图；图5为本专利技术实施例中电磁铁的结构示意图；图6a为现有技术中六磁极电磁组的结构示意图；图6b为本专利技术实施例中八磁极电磁组的结构示意图；图7为本专利技术实施例中一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制系统的结构分布图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有导向控制器设计中存在电磁铁工作电流变化范围小，无法克服较大的外界干扰，实现大电流补偿，同时，导向控制器的参数也不能随速度的变化进行调节，因此无法通过控制器的调节克服涡流效应对导向系统的影响。本申请通过预设模糊控制规则，选择控制器参数，进而确定导向系统的计算电流，该计算电流的变化范围较大，满足消除涡流效应或外界干扰的影响时对大电流的需求，实现了针对外界干扰的自适应主动抑制。本专利技术实施例公开了一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法，参见图1所示，包括：S1：获取当前导向系统的轨道间隙；S2：获取当前导向系统的工作电流；S3：确定工作电流的电流变化率；S4：根据工作电流和电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；具体的，每组控制器参数对应不同的工作电流区间。可以理解的是，现有导向系统中，由于速度反馈以及较大外界干扰都会大范围改变静态偏置电流，使导向系统的模型参数发生较大的变化，因此固定参数的控制器很难满足要求，本实施例设置了多组对应不同工作电流区间的控制器参数，能够根据工作电流的大小进行切换。任一组控制器参数对应的控制器，采用线性化或非线性化的方法去确定计算电流，从而满足导向系统的要求，本步骤实际由一个双输入多输出的模糊控制器实现，双输入包括工作电流和电流变化率，多输出包括多组控制器参数，输出的个数与工作电流区间的个数对应，每组控制器参数包括其控制率和对应的权值，权值为0或1。进一步的，以特定的电流区间举例进行干扰自适应主动抑制方法的说明：假设导向系统的工作电流在0～90A范围内变化，可确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法，其特征在于，包括：/n获取当前导向系统的轨道间隙；/n获取当前导向系统的工作电流；/n确定所述工作电流的电流变化率；/n根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；/n利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流；/n在当前导向系统施加所述计算电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁浮列车导向系统的干扰自适应主动抑制方法，其特征在于，包括：
获取当前导向系统的轨道间隙；
获取当前导向系统的工作电流；
确定所述工作电流的电流变化率；
根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数；
利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流；
在当前导向系统施加所述计算电流。


2.根据权利要求1所述干扰自适应主动抑制方法，其特征在于，所述利用所述控制器参数、所述轨道间隙和运行速度，确定计算电流的过程包括：
利用所述控制器参数与所述轨道间隙，确定第一电流；
根据当前导向系统的运行速度，确定对应所述运行速度的反馈电流；
对所述第一电流和所述反馈电流作差，得到所述计算电流。


3.根据权利要求1所述干扰自适应主动抑制方法，其特征在于，所述根据所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数的过程包括：
根据所述轨道间隙、所述工作电流和所述电流变化率，通过预设模糊控制规则确定对应的控制器参数。


4.根据权利要求1所述干扰自适应主动抑制方法，其特征在于，所述在当前导向系统施加所述计算电流的过程包括：
对参考电流和所述计算电流作差，得到动作电流；
在当前导向系统施加所述动作电流。


5.根据权利要求1至4任一项所述干扰自适应主动抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙志强，胡永攀，翟明达，左志超，李晓龙，苗欣，江守亮，刘纪龙，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43