Matlab磁悬浮列车电磁系统模型的研究(4)
(2)不受离心力的影响，可提高直线速度；
(3)可提通过电能直接产生直线电磁推力，可使运动无机械接触，大大减少机械损耗；
(4)无噪声，运行环境好；
直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种演变[31]-[32]，一般电动机工作时都是转动。但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动。这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置。几十年前人们就提出了这个问题，现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机。
1.3计算机仿真的意义
上海磁悬浮列车示范运营线[5]引进了德国先进技术，采用常导磁悬浮的高速运营线。设计最高时速为430Km/h，工程中应用了大量高性能的机电设备，例如：悬浮电磁铁、导向电磁铁、控制电源、制动电磁铁等。为了吸收这些引进的机电设备及相关技术，通过开发创新，尽快实现高速常导磁悬浮列车工程主要机电设备的国产化，进行磁悬浮装备的软件仿真研究具有特别重要的意义。
对磁悬浮技术开展研究，若采用传统的方式开展实验，耗资巨大，也非常耗时。随着计算机性能的提高和仿真技术的进步，利用软件仿真系统进行研究应该是最理想的选择。建立一个具备控制系统仿真功能的仿真实验装置，以已有控制理论的基础上，开发具有完全自有产权的实验系统，其主要功能体现在以下方面：
（1）针对性强，系统具有良好的性能和较高的使用效率；
（2）完全掌握核心技术，对系统的文护、升级和进一步的开发打下了良好的基础；
（3）将国外先进的商业软件作为辅助工具，减少了非核心系统开发的工作量。
由此可以预测使用这种方案将能够在较短的时间内、以较少的资金投入实现一个具有自主产权的、高效实用的系统，最大限度地满足要求。
1.4 本文研究内容
上海磁悬浮列车示范运营线采用的是常导型电磁悬浮系统，其实现列车悬浮的基本部件就是磁悬浮电磁铁，每节车厢上共有96块。通过车厢上的磁悬浮电磁铁与轨道上铁磁体之间产生的电磁吸引力使车辆与行车轨道之间形成10毫米左右的的悬浮间隙。由于该间隙非常小，当高速磁悬浮列车受负载变化、路面情况变化等影响时，悬浮电磁铁的电磁力将发生变化，从而导致悬浮间隙的变化，影响高速磁悬浮列车的正常运行。因此在列车运行过程中保持悬浮间隙的恒定是磁悬浮列车安全可靠运行的保证。
本文旨在对磁悬浮电磁铁的电磁力、气隙、励磁电流的分析计算的基础上进行气隙控制的仿真研究。主要内容为：
（1）利用MATLAB仿真软件，根据相应的关系式建立电磁力与悬浮间隙之间的数学模型，以便对电磁力的扰动进行仿真研究。
（2）利用MATLAB仿真软件对磁悬浮控制系统的间隙控制进行仿真研究。
全文共分五章，具体各部分的安排如下：
1.绪论
本章在调查研究和查阅大量资料的基础上，对磁悬浮列车的基本原理及发展状况做基本的概述，阐述对磁悬浮电磁铁及间隙控制的仿真研究的工程背景及现实意义；简单介绍几种常用的仿真软件，通过比较分析后，确定本课题的仿真软件平台；最后简要地概括本文研究的重点。
2. 磁悬浮原理及应用
首先比较了直线电机的传动方式和一般旋转电机的差异，进而说明了直线电机的优点和基本的工作原理，在此基础上引出了其中一种最典型的应用—磁悬浮列车。磁悬浮列车推进系统最关键的技术是把旋转电机展开成直线电机。在本文中详细探讨了要实现电磁型磁悬浮列车车体的的稳定悬浮，系统必须具有适当的反馈控制系统，以调节悬浮电磁场(电磁吸引力)的强弱。
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