[发明专利]磁浮列车静浮平衡控制参数整定方法、系统、设备及介质

权利要求书

1.一种磁浮列车静浮平衡控制参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于磁浮列车的实体结构，构建磁浮列车多体动力学模型；

对所述磁浮列车多体动力学模型进行力学分析，得到所述磁浮列车多体动力学模型中每个刚体的垂向动力学方程和点头动力学方程；

对所有垂向动力学方程和点头动力学方程进行分析整理，得到由垂向动力学方程和点头动力学方程中所有垂向一系力、垂向二系力以及悬浮电磁力的系数所构成的系数矩阵L，以及由垂向动力学方程和点头动力学方程中所有常数项所构成的一维列向量b；

根据所述系数矩阵L和一维列向量b构建所有垂向动力学方程和点头动力学方程对应的等价数学模型，所述等价数学模型的表达式为：

min||x||²

s.t.Lx＝b

其中，x表示未知量，该未知量x由垂向动力学方程和点头动力学方程中所有垂向一系力、垂向二系力和悬浮电磁力构成；

采用最小二范数解法求解所述等价数学模型，求解出垂向一系力、垂向二系力和悬浮电磁力；

基于所述磁浮列车多体动力学模型的端部悬浮电磁铁模块或中间悬浮电磁铁模块中单个磁极，构建单磁极悬浮控制模型；

根据端部悬浮电磁铁模块和中间悬浮电磁铁模块各磁极的所述悬浮电磁力，计算出第一平均悬浮电磁力以及第二平均悬浮电磁力；其中第一平均悬浮电磁力是指端部悬浮电磁铁模块所有磁极悬浮电磁力的平均值，第二平均悬浮电磁力是指中间悬浮电磁铁模块所有磁极悬浮电磁力的平均值；

根据所述第一平均悬浮电磁力和额定悬浮间隙计算出第一电磁铁电流；根据所述第二平均悬浮电磁力和额定悬浮间隙计算出第二电磁铁电流；

分别将所述第一电磁铁电流、第二电磁铁电流作为所述单磁极悬浮控制模型的输入量，当采用PID控制将单磁极悬浮控制模型的悬浮间隙调节为额定悬浮间隙时，分别得到第一PID控制参数、第二PID控制参数；

分别构建端部悬浮电磁铁模块的第一多点悬浮控制模型以及中间悬浮电磁铁模块的第二多点悬浮控制模型；

将所述第一PID控制参数代入到第一多点悬浮控制模型中，对第一PID控制参数进行微调，当将第一多点悬浮控制模型中所有悬浮间隙调节为额定悬浮间隙时，得到第三PID控制参数；将所述第二PID控制参数代入到第二多点悬浮控制模型中，对第二PID控制参数进行微调，当将第二多点悬浮控制模型中所有悬浮间隙调节为额定悬浮间隙时，得到第四PID控制参数；

构建整车级多点悬浮控制模型，将所述第三PID控制参数和第四PID控制参数代入到所述整车级多点悬浮控制模型中，对第三PID控制参数和第四PID控制参数进行微调，当将整车级多点悬浮控制模型中所有悬浮间隙调节为额定悬浮间隙时，得到最终的PID控制参数。