Investigación sobre el esquema de control de suspensión magnética basado en la linealización por retroalimentación bajo baja rigidez de la vía
Autores: Zhang, Te; Zhou, Danfeng; Li, Jie; Wang, Lianchun; Chen, Qiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre el esquema de control de suspensión magnética basado en la linealización por retroalimentación bajo baja rigidez de la vía
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Guía de vehículos
Vibración acoplada
Sistemas de levitación magnética
Modelo de fuerza electromagnética
Esquema de control
Rigidez de la vía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
El problema de la vibración autoexcitada acoplada vehículo-vía es común en los sistemas de trenes maglev, lo que tiene un impacto serio en la estabilidad de los trenes maglev. Cuanto menor es la rigidez de la vía, más probable es que ocurra, mayor es el daño al sistema maglev y mayor es la dificultad para suprimir la vibración. Para resolver este problema, muchos esquemas de control convencionales dependen de la estimación de fuerzas electromagnéticas. Sin embargo, considerando el flujo magnético de fuga en el espacio de aire de suspensión y otras razones, el modelo empírico de fuerza electromagnética es inexacto, lo que aumenta la dificultad del control de suspensión bajo baja rigidez de la vía. Por lo tanto, en este documento se propone un modelo de fuerza electromagnética más preciso basado en el ajuste por mínimos cuadrados, que puede estimar la fuerza electromagnética de manera más precisa sin aumentar el costo computacional. Sobre esta base, se diseñó un esquema de control basado en la teoría de linearización por retroalimentación, y se probó el efecto de control en una plataforma experimental con baja rigidez de la vía. Los resultados experimentales mostraron que el esquema de control propuesto podría lograr una suspensión estable con baja rigidez de la vía y podría resolver de manera efectiva el problema de vibración acoplada vehículo-vía con una fuerte capacidad de antiinterferencia. La investigación en este documento es de gran importancia para resolver el problema de vibración acoplada vehículo-vía bajo baja masa/rígidez de la vía, que se cree que se utilizará en las vigas ligeras en la próxima generación de sistemas maglev comerciales. Este trabajo también tiene un importante valor de referencia para los algoritmos de control de suspensión basados en retroalimentación de fuerza electromagnética.
Descripción
El problema de la vibración autoexcitada acoplada vehículo-vía es común en los sistemas de trenes maglev, lo que tiene un impacto serio en la estabilidad de los trenes maglev. Cuanto menor es la rigidez de la vía, más probable es que ocurra, mayor es el daño al sistema maglev y mayor es la dificultad para suprimir la vibración. Para resolver este problema, muchos esquemas de control convencionales dependen de la estimación de fuerzas electromagnéticas. Sin embargo, considerando el flujo magnético de fuga en el espacio de aire de suspensión y otras razones, el modelo empírico de fuerza electromagnética es inexacto, lo que aumenta la dificultad del control de suspensión bajo baja rigidez de la vía. Por lo tanto, en este documento se propone un modelo de fuerza electromagnética más preciso basado en el ajuste por mínimos cuadrados, que puede estimar la fuerza electromagnética de manera más precisa sin aumentar el costo computacional. Sobre esta base, se diseñó un esquema de control basado en la teoría de linearización por retroalimentación, y se probó el efecto de control en una plataforma experimental con baja rigidez de la vía. Los resultados experimentales mostraron que el esquema de control propuesto podría lograr una suspensión estable con baja rigidez de la vía y podría resolver de manera efectiva el problema de vibración acoplada vehículo-vía con una fuerte capacidad de antiinterferencia. La investigación en este documento es de gran importancia para resolver el problema de vibración acoplada vehículo-vía bajo baja masa/rígidez de la vía, que se cree que se utilizará en las vigas ligeras en la próxima generación de sistemas maglev comerciales. Este trabajo también tiene un importante valor de referencia para los algoritmos de control de suspensión basados en retroalimentación de fuerza electromagnética.