基于虚拟样机的磁浮列车动力学建模与控制算法研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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基于虚拟样机的磁浮列车动力学建模与控制算法研究

项目名称：基于虚拟样机的磁浮列车动力学建模与控制算法研究
项目类别：青年科学基金项目
批准号：60404003
申请代码：F0301
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：李杰
负责人职称：教授
依托单位：中国人民解放军国防科学技术大学
批准年度：2004

中文摘要：

磁浮交通是以控制和信息技术为纽带，整合传统机电产业而形成的一种噪音小、能耗低、无磨损的环保型交通工具。控制系统性能的好坏对车辆结构、轨道结构提出了不同的要求，好的控制算法可以大幅度降低系统造价。本项研究针对磁浮列车结构复杂、多个有源控制点相互耦合、难以建立封闭形式数学模型的特点，拟采用虚拟样机技术建立一节车的动力学模型，从系统的角度分析轨道弹性、车辆结构、悬浮控制等各自的特点以及相互影响的关系，进而应用非线性控制理论设计控制算法，优化车轨结构等方法，达到提高系统性能、降低系统造价的目标。通过本课题的研究，理论上可以为磁浮列车这样的非线性系统的建模和冗余并行控制器的设计提供实例，应用上能够改善磁浮列车的运行性能，降低系统造价，加快磁浮列车的产业化进程。作为一种新的轨道交通技术，将对经济建设和人民的生活产生良好的影响。

中文主题词：虚拟样机;系统动力学;非线性控制;车轨共振

英文摘要：

Virtual prototype; System dyna

英文主题词： Virtual prototype; System dyna

结论摘要：

磁浮交通是以控制和信息技术为纽带，整合传统机电产业而形成的一种噪音小、能耗低、无磨损的环保型交通工具。控制系统性能的好坏对车辆结构、轨道结构提出了不同的要求，好的控制算法可以大幅度降低系统造价。本项研究针对磁浮列车结构复杂、多个有源控制点相互耦合、难以建立封闭形式数学模型的特点，采用虚拟样机技术建立了一节车的动力学模型，从系统的角度分析轨道弹性、悬浮控制算法与车轨共振的关系，进而应用非线性控制理论设计了控制算法。所提出的几种算法提高了悬浮系统的抗干扰能力，能大幅度抑制车轨共振现象，放宽了对轨道的精度和刚度要求，能够降低系统的造价。经过本课题的研究，理论上可以为磁浮列车这样的非线性系统的建模和控制器的设计提供实例，应用上能够改善磁浮列车的运行性能，降低系统造价，加快磁浮列车的产业化进程，能够对经济建设和人民的生活产生良好的影响。

成果综合统计