[发明专利]一种磁浮列车振动控制装置及方法、磁浮列车

权利要求书

1.一种使用磁浮列车振动控制装置的磁浮列车振动控制方法，所述磁浮列车振动控制装置包括电磁铁梁设置在轨道之下，电磁铁梁上设置有若干个电磁铁线圈，电磁铁线圈两端均设置有一个悬浮间隙传感器，悬浮间隙传感器用以测量电磁铁梁极板上表面与轨道之间的悬浮间隙距离，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S100：将电磁铁梁均匀分为若干段，每段电磁铁梁上各设置一个电磁铁线圈，电磁铁线圈两端均设置有一个悬浮间隙传感器；

步骤S200：所有悬浮间隙传感器分别采集其与轨道之间的悬浮间隙距离；

步骤S300：当电磁铁梁不发生自身振动变形时，所有段的电磁铁极板与轨道间的悬浮间隙距离均相等，根据悬浮间隙传感器采集的悬浮间隙距离来计算，为了在设定的悬浮目标位置保持动态平衡所要施加的总电磁力；

步骤S400：当电磁铁梁发生自身振动变形时，使得每段电磁铁线圈产生的电磁力相等，并且所有段电磁力叠加总和等于步骤S300中当电磁铁不发生自身振动变形时计算得到的总电磁力；

步骤S500：根据每段电磁铁线圈应产生的电磁力以及每段电磁铁梁悬浮间隙距离，得到各电磁铁线圈的驱动电流，分别并用以驱动各段电磁铁线圈。

2.根据权利要求1所述的磁浮列车振动控制方法，其特征在于，所述步骤S500中每段电磁铁梁悬浮间隙距离为每段电磁铁梁中心处的悬浮间隙距离，其值等于每段电磁铁梁两端的悬浮间隙传感器所采集悬浮间隙距离的平均值。

3.根据权利要求2所述的磁浮列车振动控制方法，其特征在于，所述步骤S300中电磁铁梁在不发生自身振动变形的总电磁力f_r为：

其中，z₀为悬浮间隙距离设定值，z_c为当电磁铁不发生自身振动变形时，电磁铁梁上设置的悬浮间隙传感器获得测量其与轨道之间的悬浮间隙距离，k_p为悬浮间隙距离PD控制中的比例控制系数，k_d为悬浮间隙距离PD控制中的微分控制系数，为z_c的变化速率，C₁为系数与铁芯极面积、线圈匝数等有关。

4.根据权利要求3所述的磁浮列车振动控制方法，其特征在于，所述步骤S400中每段电磁铁线圈产生的电磁力为：

f_i=f_r/n (2)

其中，n为电磁铁梁分段数。

5.根据权利要求4所述的磁浮列车振动控制方法，其特征在于，所述步骤S500中每段电磁铁线圈的驱动电流为：

其中，I_i为第i段电磁铁线圈驱动电流，δ_i为第i段电磁铁梁中心处所对应的悬浮间隙距离，z_i、z_i+1分别为第i段电磁铁线圈两端悬浮间隙传感器采集的悬浮间隙距离。