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。     

流体中悬浮微粒的运动

本文研究了流体中悬浮微粒的运动特征,以揭示产生悬浮的物理机制,追溯形成悬浮的动力根源.利用所得结论对一些自然现象进行了必要的解释,并指出了悬浮这一动力学特点的应用价值和研究价值.     

拦截器程序悬浮控制系统非线性稳定性分析

针对拦截器姿轨控发动机工作的本质非线性特性,采用基于谐波线性化建立的描述函数法进行系统稳定性分析;推导了非线性系统的Nyquist幅相判据,同时从工程应用出发,将Nyquist幅相判据转换为Bode图对数判据,一起分析了拦截器俯仰角控制、滚动角控制和位置控制的稳定性,并对姿轨控发动机的推力进行了拉偏,分析结果表明拦截器程序悬浮姿态控制和位置控制系统是稳定的.     

利用弹道方程计算悬浮弹射击诸元

给出了悬浮弹非标准条件下的弹道方程组,以及弹道条件、气象条件、地形条件非标准时的有关参数的修正计朔椒?建立了一种简单快速求取射击诸元的数学模型并进行了模拟计算.经模拟计算表明:在初始射角赋予非常简单的条件下,只用两条弹道,再通过一次插值,即可逼近目标.此模型和方法可应用于该武器系统的C3I系统中.     

美国反卫星用KKV计划进行悬浮试验

美国陆军与波音北美公司计划在1997年4月,对动能反卫星武器的关键部件一“动能杀伤拦截器”（KKV）进行悬浮飞行试验。该KKV采用电子光学（EO）寻的头寻的,以便拦截低地球轨道上的卫星。计划在爱德华兹空军基地进行的这次短时间的悬浮试验中,KKV样机将借助火箭发动机的推力起飞,试图在距地面9m的高度进行悬浮飞行,此时KKV上的EO寻的头开始工作。美国陆军在1990年发起一项研究与发展计划、研制动能反卫星（KEASAT）系统。按照设想,动能反卫星导弹的KKV要展开一个“帆板”,用其撞击卫星,使卫星失去工作能力,同时使在空间产…     

基于输出饱和条件下磁浮列车悬浮控制参数优化

低速磁浮列车利用电磁吸力支撑车体,相比轮轨列车具有噪音小、转弯半径小、爬坡能力强等优点。研究控制器输出饱和条件下悬浮系统的稳定性问题,可以避免由于电网电压约束而可能出现的失稳现象,提高了系统运行的可靠性。基于磁浮列车单点悬浮模型,使用电流-位置双环设计方法设计得到可稳定悬浮的控制算法。由于磁浮列车悬浮控制器的输出饱和环节,进一步提出了一种基于搜索极大椭球的控制参数优化方法,在不改变控制算法设计的前提下实现了参数优化。通过仿真和试验均验证了优化后的控制效果,有效指导了实际系统的工程调试。     

基于输出饱和条件的磁浮列车悬浮控制参数优化

低速磁浮列车利用电磁吸力支撑车体,相比轮轨列车具有噪音小、转弯半径小、爬坡能力强等优点。研究控制器输出饱和条件下悬浮系统的稳定性问题,可以避免由于电网电压约束而可能出现的失稳现象,提高了系统运行的可靠性。基于磁浮列车单点悬浮模型,使用电流-位置双环设计方法设计得到可稳定悬浮的控制算法。由于磁浮列车悬浮控制器的输出饱和环节,进一步提出了一种基于搜索极大椭球的控制参数优化方法,在不改变控制算法设计的前提下实现了参数优化。通过仿真和试验均验证了优化后的控制效果,有效指导了实际系统的工程调试。     

猎雷具定位水中悬浮目标的方法

猎雷具的前视声纳在发现锚雷时,无法解算其位置坐标,从而使猎雷具无法准确、安全地消灭锚雷,影响了猎雷具的作战效能,因此利用目标在声纳波束中的临界状态,结合单位波束的方向性特点,提出了对水中悬浮目标进行定位的方法,并根据实际作战环境,对计算结果进行了修正,完善了解算模型。     

EMS磁浮列车的轨道共振和悬浮控制系统设计

主要从悬浮控制系统设计的角度来解决磁浮列车的轨道共振问题,研究鲁棒状态观测器的设计,讨论观测器参数的选择方法。仿真和实验的结果表明,所设计的悬浮控制系统可以消除轨道共振,实现磁浮列车的稳定悬浮     

火箭悬浮深弹拦截尾流自导鱼雷研究

为了分析了水面舰艇发射火箭悬浮深弹拦截潜射尾流自导鱼雷的作战使用问题,首先,概括了潜射尾流自导鱼雷的攻击原理。其次,介绍了水面舰艇针对尾流自导鱼雷的弹道预测原理以及鱼雷提前角估算数学模型,在此基础上,进一步建立了火箭悬浮深弹拦截鱼雷的射击要素求解模型。最后,进行了仿真检验,归纳了火箭悬浮深弹射击提前角随相关参数变化的分布规律。研究结果对火箭悬浮深弹拦截潜射尾流自导鱼雷的作战使用具有指导意义。     

磁浮列车悬浮控制器的电流环分析与优化设计

电流环是磁浮列车悬浮控制器的重要子系统。在分析PI型电流环及最速电流环的控制特点的基础上,设计了一种次速电流环控制器,它具有调节速度快、抗信号扰动能力强、对对象参数不敏感等优点。仿真表明次速电流环的调节速度和最速电流环相当,但在系统中存在干扰信号时,抖动会明显减小。实验表明,次速电流环调试方便,能结合悬浮控制子系统很好地完成悬浮任务。     

混合EMS型磁浮列车的悬浮磁铁设计与分析

研究适用于EMS型磁浮列车的全尺寸电磁永磁混合悬浮磁铁的设计问题。通过比较永久磁铁的不同安装位置的影响,给出混合磁铁的结构方案。根据混合磁铁吸力公式,得出只有在永久磁铁矫顽力大于一定值时利用混合磁铁才能减小悬浮能耗。分析了混合磁铁的设计要求,研究满载起浮、稳态悬浮、空载吸死三种典型情况下对电磁线圈窗口高度的约束,得出混合磁铁的优化设计参数。最后利用Ansoft有限元磁场分析软件对钕铁硼永磁材料的拼装影响进行分析,给出校正后的悬浮磁铁设计结果。     

考虑轨道周期性不平顺的磁浮列车悬浮控制系统设计

以八达岭旅游线用中低速磁浮列车为研究对象,在建立悬浮控制系统模型的基础上,通过分析磁浮列车悬浮控制系统与轨道的相互作用规律,探讨了轨道周期性不平顺条件下悬浮控制系统的设计问题,比较了相对位移(间隙)、绝对速度和绝对加速度反馈与相对位移(间隙)、相对速度和相对加速度反馈两种控制方案的特点,给出了不同车速不同梁跨条件下的悬浮间隙变化的仿真结果,为今后的悬浮控制系统设计、线路设计和施工提供参考。     

EMS型磁浮列车悬浮控制系统对爬坡能力的约束分析

分析EMS型磁浮列车的悬浮控制系统对爬坡能力的约束。首先基于系统开环传递函数和通用的悬浮控制器模型,通过将其单实极点配置为闭环非主导极点,将爬坡能力与控制系统的频带和阻尼等参数对应起来;然后以圆曲线型缓和曲线为例,分析得出坡道段的最大跟踪误差与行车速度的关系;最后结合允许误差,给出最小竖曲线与最大爬坡速度半径的关系。研究结果对实际工程具有一定的指导意义。     

基于缓冲特性控制的主动式悬浮背架效能评价

以减轻人体肩背部冲击为目标,依据人体步态参数及负载质量变化,提出了基于缓冲特性动态调节的主动式悬浮背架.采用肌电测试与运动捕捉测试的方法,开展了 2种背架效能试验分析与对比研究,分析了人体腿部肌肉疲劳特性和背架动力学特性,给出了主动悬浮背架效能提升的量化数据.分析结果表明:主动式悬浮背架对变化步态具有更好的适应性;与普...     

基于反馈线性化的EMS型磁浮列车非线性悬浮控制器设计

悬浮系统控制技术是EMS型磁浮列车的关键技术之一。针对悬浮系统的非线性特征,设计了一种非线性悬浮控制器。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;通过反馈线性化将该非线性模型精确线性化,得到等价的线性模型,采用状态反馈的方法设计了非线性控制器。仿真结果表明,该非线性控制器的控制性能明显优于传统的局部近似线性化方法设计的控制器,对间隙干扰和负载干扰具有鲁棒性。