[发明专利]磁浮仿真系统

说明书

本发明涉及一种磁浮仿真系统，包括信息交互的两个相邻闭环控制回路，即闭环连接的第一电磁铁模型、第一传感器模型和第一控制器模型，以及闭环连接的第二电磁铁模型、第二传感器模型和第二控制器模型；其以悬浮搭接结构的两个悬浮点为研究对象，综合考虑两个悬浮点自身的闭环控制回路和两个回路之间的耦合关系，仿真控制悬浮间隙始终保持在额定值附近，使其波动范围在允许值内，不仅考虑各自悬浮点的闭环控制回路，还考虑回路之间的信息交互，精确度高、匹配性强、还能实现冗余功能。

技术领域

本发明涉及仿真控制领域，特别是涉及一种用于仿真研究高速磁浮装置(磁浮列车)的磁浮仿真系统。

背景技术

随着磁浮技术的快速发展，目前已具有可以实现高速运行能力的磁浮列车以及运行系统。但是，磁浮列车正式投入运行之前，需要先对列车以及运行系统进行初步的调试，以确保各个关键设备的性能正常，避免出现重大安全事故。

以磁浮仿真系统为例，磁浮列车在运行过程中会由于各种各样的干扰或者元器件损坏等影响，而使悬浮间隙发生波动。因此，为保障列车的安全平稳运行，在高速磁浮列车控制系统中，必须设计磁浮控制系统，使列车悬浮间隙能够始终保持在额定值附近，并且波动范围在允许值之内。那么，在磁浮列车正式投入运行之前，需要对该磁浮控制系统，进行初步调试和仿真验证。因此，如何提供一种模型简单，真实性强的磁浮仿真系统，是磁浮控制系统仿真中亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁浮仿真系统，包括：闭环连接的第一电磁铁模型、第一传感器模型和第一控制器模型，以及闭环连接的第二电磁铁模型、第二传感器模型和第二控制器模型；所述第一控制器模型还与所述第二控制器模型双向连接；

所述第一控制器模型，根据所述第一传感器模型的输入输出信号和所述第二控制器模型的输入输出信号，仿真控制所述第一电磁铁模型的悬浮间隙在预设范围内；

所述第二控制器模型，根据所述第二传感器模型的输入输出信号和所述第一控制器模型的输入输出信号，仿真控制所述第二电磁铁模型的悬浮间隙在预设范围内。

进一步地，所述第一控制器模型和所述第二控制器模型，以悬浮控制器模型为仿真模型；所述悬浮控制器模型，以传感器检测间隙、相邻点传感器检测间隙、传感器检测加速度、相邻点传感器检测加速度、电磁铁电流、运行速度、故障注入和运控系统激励为输入信号，以电磁铁控制电压、状态为输出信号，以悬浮间隙预设值为可配置参数。

进一步地，所述第一电磁铁模型和所述第二电磁铁模型，为TMA模型、TMB模型、TMC模型、TMD模型的一种或多种，按照预设次序排布。

进一步地，所述TMA模型、TMB模型、TMC模型、TMD模型，以控制电压、悬浮间隙、故障注入为输入，以悬浮力、电磁铁电流为输出，以线圈匝数、电磁铁极面积、电磁铁电阻为可配置参数。

进一步地，所述TMA模型，包括6个主磁极HP、4个高铁芯主磁极HK、1个端磁极EP-A和1个端磁极EP-B。

进一步地，所述TMB模型，包括6个主磁极HP、6个高铁芯主磁极HK、1个端磁极EP-A和1个端磁极EP-B。

进一步地，所述TMC模型，包括6个主磁极HP、4个高铁芯主磁极HK、1个端磁极EP-A和1个端磁极EP-B。

进一步地，所述TMD模型，包括6个主磁极HP、4个高铁芯主磁极HK、1个端磁极EP-A和1个端磁极EP-B。

进一步地，所述第一传感器模型和所述第二传感器模型，采用悬浮传感器模型为仿真模型；所述悬浮传感器模型，以物理间隙、间隙加速度、故障注入、温度、当前位置为输入，以检测间隙、检测加速度、故障信号为输出。