磁悬挂天平五自由度位置传感器的数学分析

磁悬挂平天的位置传感器具有一定的特殊性,它需要同时获取被悬挂的飞行器模型的多自由度位置分量。本文对这一问题进行了研究,并讨论了其工程实现问题。     

15cm×15cm 磁悬挂天平系统(MSBS)的电磁场分析与计算

本文采用二维电磁场有限元法及磁路的简化计算法对15cm×15cm磁悬挂天平系统（MSBS）的阻力线圈间距、磁场的分布情况进行了分析计算,并与测试结果进行了分析比较,给出了15cm×15cm磁悬挂天平系统（MSBS）的结构方案。     

磁悬挂天平的变结构控制

鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性 ,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器。根据对悬浮时模型受力图的分析及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系 ,并以Y轴方向受力为例 ,讨论了磁悬挂天平的非线性变结构设计过程。该设计的目的是使镇定误差趋近于 0 ,其设计步骤包括期望性能到期望力的传递、满足滑动模态可达条件的控制力到控制电压的传递、控制电压的求解。同时对设计的结果进行了仿真分析 ,仿真结果表明磁悬挂天平的变结构控制系统具有良好的动态性能     

磁阻式无刷直流电机的工作原理和参数分析

本文主要介绍了磁阻式无刷直流电机的工作原理和参数分析。为了提高无刷直流电机的寿命,采用磁悬浮技术来支承电机转子。我们的磁悬浮动量矩飞轮的转子采用了硅钢片材料,所以,无刷直流电机选择了磁阻式电机形式。因为我们已经成功地试制了逻辑电路和驱动电路,所以,磁悬浮动量矩飞轮的电机采用了两对极三相定子和60°电角的步进旋转磁场。     

磁悬浮列车悬浮电磁铁设计研究

本文简要地介绍了日本HSST-03磁悬浮列车的悬浮电磁铁结构形式,并应用电磁场的基本理论和分析方法,对该悬浮系统电磁铁设计的主要公式进行了详细的推导;对设计中的气隙磁密、磁铁长度、气隙大小等主要参数的选择进行了分析;进而归纳出了该悬浮系统电磁铁设计的方法和步骤。此外,本文还给出了应用该设计步骤和方法设计完成的750kg悬浮电磁铁的理论计算与实验测试曲线。     

用差动变压器输出的电容传感器特性分析和试验

本文着重介绍了动压气浮自由转子陀螺仪使用的电容传感器的工作特性及其试验报告。为了改进差动式变压器绕组电感的稳定性,采用了环状铁氧体铁心。本文采用解回路方程的办法导出了该电容传感器的输出关系。在推导过程中考虑了差动式变压器绕组的分布电容,发现谐振点的频率f=1/2π L(C 2C_0)~(1/2)(其中C为分布电容),但工作点的频率必须远离输出特性曲线的峰值点。     

磁悬浮列车系统轨道动力学分析与试验研究

本文建立了磁悬浮列车系统轨道动力学方程组,讨论了轨道结构参数对弹性轨变形、极限速度及模态的影响,并结合KDⅢ车的试验结果作出分析。     

磁悬挂天平偏航电磁场的二维有限元分析

在磁悬挂天平偏航控制中,偏航线圈中的电流变化对模型姿态变化影响十分显著.为了提高天平的偏航控制精度,有必要对天平偏航电磁场进行更为精确的分析.该文采用有限单元法对磁悬挂天平偏航电磁场进行了分析,得到了比传统计算方法更为准确的结果,并在实验中进行了验证,从而为磁悬挂天平的偏航控制提供了参考.     

非线性控制在磁悬浮系统中的应用

用滑模变结构控制原理设计磁悬浮系统非线性控制器，并在磁悬浮球装置上进行了试验，结果证实这种控制器具有完全的鲁棒性、良好的参数适应性，设计方法也有广泛的适用性。悬浮系统的刚度有显著的提高。     

利用线阵CCD自动测量MSBS中悬浮模型的位置与姿态

以我国自行研制的磁悬挂天平系统为背景,主要研究了利用线阵CCD传感器构建MSBS的模型位置与姿态测量系统以及相应的传感器配置方案、信号转换、测量原理和测量流程等问题。该系统的位置与姿态测量系统以两组共5片线阵CCD作为MSBS中悬浮模型的5自由度位置与姿态传感器,以串联的多级惯性环节电路为脉宽-电压转换电路,将测量信号分别输入控制回路和校准测量回路。文中详细介绍了5片CCD传感器的配置方案及其测量原理,然后研究了使用多级惯性环节实现脉宽-电压信号的转换问题,并对该方案进行了理论分析和仿真,最后研究了利用CCD的测量信号反演悬浮模型位置与姿态的数学原理及其自动测量流程。