| 毕业设计 磁浮列车悬浮系统的非线性控制研究，共40页，19123字。 摘要: 悬浮系统控制技术是EMS型磁浮列车的关键技术之一。本课题在合理假设的基础上，建立了EMS型磁浮列车悬浮系统的非线性数学模型。采用基于逆系统的解耦方法，实现两个悬浮端之间的运动解耦。针对悬浮系统的非线性特征和不稳定性，设计了一种非线性悬浮控制器。采用逆系统的方法，把悬浮模块系统解耦为线性系统，并用线性系统理论的状态反馈方法为这个线性系统进行极点配置，使它们按照预期的性能指标稳定。最后对整个控制系统进行了仿真研究和实验研究。仿真和实验结果表明，本课题设计的非线性控制器能使磁悬浮闭环系统具有良好的控制性，闭环极点的选择离虚轴越远，响应速度越快。而且抗干扰的能力也更强，能提高模块的悬浮控制性能。 关键词: EMS型中低速磁浮列车；悬浮模块；逆系统；非线性控制 目录 1 绪论 1 1.1 本课题的目的与意义 1 1.2 磁浮列车在国内外的发展状况 2 1.3 MATLAB的简单介绍 5 1.4 本课题所做的主要工作 7 2 磁浮系统非线性控制的理论基础 8 2.1 非线性系统的概述 8 2.1.1 典型的非线性特性 8 2.1.2 非线性系统的研究方法 9 2.2 逆系统的简述 10 2.3 线性系统的综合 12 2.3.1 能控能观性定义 12 2.3.2 极点配置 13 3 磁浮系统的数学模型建立 14 3.1 磁浮列车的简化物理模型 14 3.2 磁浮系统的建模 15 3.2.1 模块的物理方程 15 3.2.2 耦合分析 17 3.2.3 双模块的系统模型 17 3.2.4 单模块的系统模型 19 4 磁浮列车悬浮系统的非线性控制研究 22 4.1 磁浮系统模型基于逆系统的解耦控制 22 4.1.1 可逆性、可解耦性分析 22 4.1.2 模块的解耦状态反馈设计 23 4.1.3 解耦线性化系统的综合 25 4.2 系统模块的仿真 28 4.2.1 磁浮系统的开环设计 28 4.2.2 磁浮系统的逆系统方法的仿真 30 5 总结和展望 35 5.1 结论 35 5.2 本课题的展望 35 谢辞 37 参考文献 38 |
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