[发明专利]一种基于前馈原理的桥上悬浮控制系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于前馈原理的桥上悬浮控制系统及方法，系统包括反馈控制子系统和前馈控制子系统，反馈控制子系统包括反馈悬浮控制器、磁悬浮斩波器、悬浮电磁铁和悬浮传感器组，前馈控制子系统包括地基干涉雷达模块、桥梁信息模块、变形分析计算机和前馈悬浮控制器，前馈悬浮控制器与反馈悬浮控制器连接；地基干涉雷达模块实时测量桥梁梁体的挠曲线，变形分析计算机通过处理雷达信号计算桥梁变形中不同因素的贡献值，获得保持列车平顺的悬浮控制量，输入前馈悬浮控制器生成控制信号，作为反馈控制子系统中的反馈悬浮控制器的控制信号基准值。与现有技术相比，本发明具有避免控制振荡、测量精度高、满足超高速度磁悬浮列车运行平顺性等优点。

主权项

1.一种基于前馈原理的桥上悬浮控制系统，其特征在于，该系统包括：反馈控制子系统：磁悬浮斩波器，用于控制悬浮电磁铁上的电压与电流；反馈悬浮控制器，与磁悬浮斩波器单向连接，用于根据控制律获取控制量并输出至磁悬浮斩波器；悬浮电磁铁，与磁悬浮斩波器单向连接，用于通过电磁力实现列车悬浮；悬浮传感器，与反馈悬浮控制器单向连接，用于测量各悬浮电磁铁之间的间隙，跟踪运动状态的电磁铁，并反馈给反馈悬浮控制器；前馈控制子系统：前馈悬浮控制器，与反馈控制子系统中的反馈悬浮控制器相互连接，用于共同对列车悬浮量进行控制；变形分析计算机，与前馈悬浮控制器双向连接，用于采集和处理来自其他各个模块及设备的桥梁变形因素数据，获取桥梁变形曲线、不同因素对变形数据的贡献值，并计算桥梁变形导致的悬浮间隙控制量，计算的结果发送至前馈悬浮控制器；地基干涉雷达模块，与变形分析计算机单向连接，用于持续测量桥梁梁体的高精度廓形；桥梁信息模块，与变形分析计算机双向连接，用于储存桥梁的结构形式、跨度、经纬度、各部位历史廓形、历史天气，及变形分析计算机提供的分析数据。