本書以永磁電磁懸浮技術(shù)為研究對(duì)象,研究領(lǐng)域涉及永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)以及永磁電動(dòng)與電磁混合懸浮系統(tǒng),應(yīng)用范圍包括中低速、高速和超高速運(yùn)載系統(tǒng)等。全書在分析磁浮交通系統(tǒng)原理、類型和特點(diǎn)等基礎(chǔ)上,總結(jié)了國內(nèi)外磁浮交通領(lǐng)域的研究應(yīng)用成果,針對(duì)常導(dǎo)電磁懸浮技術(shù)和永磁電動(dòng)懸浮技術(shù)的發(fā)展需求,研究了永磁電磁混合懸浮以及永磁電動(dòng)與電磁混合懸浮的關(guān)鍵技術(shù),并具體介紹了相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用成果。
本書是國防科技大學(xué)磁浮團(tuán)隊(duì)承擔(dān)“十五”863、“十一五”和“十二五”國家科技支撐計(jì)劃以及國家自然科學(xué)基金等永磁電磁懸浮課題研究的總結(jié)。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近20年的技術(shù)攻關(guān),完成了永磁電磁懸浮原理研究、集成試驗(yàn)和整車(平臺(tái))驗(yàn)證的研制歷程。全書以準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、大量的仿真和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),深入淺出地全面介紹了永磁電磁懸浮關(guān)鍵技術(shù),可為永磁電磁懸浮技術(shù)在運(yùn)載工具、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、有關(guān)裝備研發(fā)中的應(yīng)用提供指導(dǎo)。
目 錄
第1章緒論1
1.1背景與意義3
1.2國內(nèi)外磁浮交通的主要應(yīng)用成果5
1.2.1國外研究現(xiàn)狀和主要成果5
1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀和主要成果6
1.3永磁電磁混合型懸浮技術(shù)研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)14
1.3.1電磁鐵設(shè)計(jì)16
1.3.2懸浮控制技術(shù)16
1.3.3吸死防護(hù)技術(shù)17
1.4永磁電動(dòng)與電磁混合懸浮技術(shù)研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)18
1.4.1永磁電動(dòng)懸浮技術(shù)18
1.4.2永磁電動(dòng)與電磁混合懸浮技術(shù)19
1.5本章小結(jié)21
第2章永磁電磁混合型高速磁浮列車懸浮電磁鐵設(shè)計(jì)技術(shù)23
2.1概述25
2.2永磁電磁混合型磁鐵的基本設(shè)計(jì)要求26
2.2.1節(jié)能要求26
2.2.2提升永磁體利用率的要求28
2.2.3提高PEM可控性能的要求29
2.3永磁電磁混合型磁鐵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與對(duì)比分析32
2.3.1現(xiàn)有EM的基本結(jié)構(gòu)32
2.3.2三種安裝永磁體的方案分析32
2.3.3PEM的有限元計(jì)算與分析33
2.4節(jié)能型永磁電磁混合型磁鐵設(shè)計(jì)36
2.4.1節(jié)能型PEM的設(shè)計(jì)要求36
2.4.2節(jié)能型PEM的參數(shù)計(jì)算37
2.4.3節(jié)能型PEM的設(shè)計(jì)結(jié)果39
2.4.4節(jié)能型PEM的研制與實(shí)驗(yàn)40
2.5安全型永磁電磁混合型磁鐵設(shè)計(jì)41
2.5.1安全型PEM的設(shè)計(jì)要求42
2.5.2安全型PEM的參數(shù)計(jì)算42
2.5.3安全型PEM的設(shè)計(jì)結(jié)果45
2.6綜合型永磁電磁混合型磁鐵設(shè)計(jì)45
2.6.1綜合型PEM的設(shè)計(jì)要求45
2.6.2綜合型PEM的參數(shù)計(jì)算45
2.6.3綜合型PEM的設(shè)計(jì)結(jié)果51
2.7本章小結(jié)51
第3章永磁電磁混合型高速磁浮列車懸浮控制技術(shù)53
3.1概述55
3.2永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)建模與分析56
3.2.1系統(tǒng)模型56
3.2.2開環(huán)特性分析58
3.2.3永磁參數(shù)和漏磁因素對(duì)系統(tǒng)開環(huán)特性的影響59
3.3基于狀態(tài)反饋的零功率控制器設(shè)計(jì)61
3.3.1狀態(tài)反饋控制器設(shè)計(jì)61
3.3.2狀態(tài)反饋控制器仿真分析63
3.4基于參數(shù)自適應(yīng)的零功率控制器設(shè)計(jì)64
3.4.1參數(shù)自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)65
3.4.2參數(shù)自適應(yīng)控制器穩(wěn)定性分析66
3.4.3參數(shù)自適應(yīng)控制器仿真分析67
3.5永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究68
3.5.1永磁電磁混合懸浮雙磁浮架實(shí)驗(yàn)研究68
3.5.2整車運(yùn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試73
3.6本章小結(jié)74
第4章永磁電磁混合型中低速磁浮列車懸浮技術(shù)75
4.1概述77
4.2永磁電磁混合懸浮電磁鐵設(shè)計(jì)78
4.2.1磁鐵結(jié)構(gòu)選擇78
4.2.2磁鐵結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)79
4.2.3有限元仿真分析80
4.3永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)抗擾控制83
4.3.1錯(cuò)臺(tái)干擾83
4.3.2沖擊干擾86
4.3.3負(fù)載變化對(duì)懸浮系統(tǒng)的影響90
4.4實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證93
4.4.1電磁懸浮與永磁電磁混合懸浮實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)比93
4.4.2整車運(yùn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試97
4.5本章小結(jié)100