项目名称: 多自由度大位移磁悬浮系统精密运动控制研究

项目编号: No.50875206

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2009

项目学科: 机械、仪表工业

项目作者: 梅雪松

作者单位: 西安交通大学

项目金额: 32万元

中文摘要: 本项目开展了多自由度大位移磁悬浮系统精密运动控制的研究工作,完成了多自由度磁悬浮平台的研制开发,并针对该悬浮平台进行了实验研究。首先我们发现了电磁线圈所产生的电磁力波动规律:电磁线圈与衔铁的距离小于一定范围以内,其非线性特性急剧增强;其次针对该电磁力波动规律,设计了非线性鲁棒解耦控制算法,该控制算法可以实现磁悬浮平台在竖直方向上的稳定控制,并保证其良好的悬浮鲁棒控制性能,实验表明基于该算法控制的悬浮平台即使其重心偏离电磁衔铁较远仍能实现稳定悬浮。实验与理论表明良好的解耦控制算法在磁悬浮平开开发中是关键技术。第三,由于U型电磁线圈的耦合影响,用于水平驱动的永磁体恒定磁场在竖直方向上的衰减率远小于初始设计。因此经过多次试验表明,该因素导致磁悬浮平台在水平方向上的驱动效应并不明显。在将来的研究中应考虑到电磁铁与永磁铁磁场的耦合效应,研究更好的永磁体恒定磁场的设计方案以保证竖直方向上较大的磁场衰减率。最后,完成了控制平台的软硬件搭建与集成,采用windows+RTX方式实现悬浮平台的实时精确定时,能够对运动悬浮平台进行实时的控制、检测与在线参数调整。

中文关键词: 磁悬浮;非线性控制;电磁力;解耦控制

英文摘要: In this study, we completed the research and development of multi-DOF maglev platform and performed the experimental studies on this platform. First, we found out the fluctuation laws of the electromagnetic force generated by electromagnetic coil: if the disctance between electromagnet and iron plate is small enough, the nonlinearty of the electromagnetic force will dramaticly increase. Then we designed a nonlinear robust decoupling control algorithm considering this electromagnetic force fluctuation. This algorithm can achieve stability control of the magnetic levitation platform in the vertical direction, and ensure a good robust control performance. Experiments and theory show that good decoupling control algorithm is the key to the development of maglev platform. Third, since the U-shaped magnetic coil coupling effects, the decay rate of the permanent magnet's constant magnetic field used for horizontal driving is much smaller in the vertical direction than the initial design. So several tests showed that this factor made the driving effect of magnetic platform not obvious in the horizontal direction .In future studies, better design of permanent magnet's constant magnetic field should be considered. Finally, the integrated soft and hard platform for the maglev control are completed.This solution applies Windows+RTX to ensure real time control for the maglev. Moreover, with the integrated control platform, the online control parameter tunning and control can be achieved.

英文关键词: magnetic levitation;nonlinear control; electromagnetic force; decoupling control

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【AI+军事】附论文+PPT 《复杂地下作业中的决策支持》
专知会员服务
40+阅读 · 2022年4月16日
 100页!IEEE标准协会《脑机接口神经技术标准路线图》
专知会员服务
31+阅读 · 2022年2月13日
【AAAI2022】一种基于状态扰动的鲁棒强化学习算法
专知会员服务
32+阅读 · 2022年1月31日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年7月25日
边缘机器学习,21页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2021年6月21日
【CVPR 2021】变换器跟踪TransT: Transformer Tracking
专知会员服务
21+阅读 · 2021年4月20日
【泡泡一分钟】基于运动估计的激光雷达和相机标定方法
泡泡机器人SLAM
25+阅读 · 2019年1月17日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月19日
Directional Graph Networks
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月10日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
【AI+军事】附论文+PPT 《复杂地下作业中的决策支持》
专知会员服务
40+阅读 · 2022年4月16日
 100页!IEEE标准协会《脑机接口神经技术标准路线图》
专知会员服务
31+阅读 · 2022年2月13日
【AAAI2022】一种基于状态扰动的鲁棒强化学习算法
专知会员服务
32+阅读 · 2022年1月31日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年7月25日
边缘机器学习,21页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2021年6月21日
【CVPR 2021】变换器跟踪TransT: Transformer Tracking
专知会员服务
21+阅读 · 2021年4月20日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员