Matlab磁悬浮列车电磁系统模型的研究(5)
3. 仿真软件的介绍和选型
先分别描述了各个仿真软件的主要功能和特点以及使用场合，再通过进一步的对比选出最适合本设计的仿真软件，并对此仿真软件的操作进行详细的说明。
4.对磁悬浮系统的仿真研究
本章主要根据磁悬浮电磁铁的气隙控制的基本原理及自动控制系统的有关理论对控制环节进行设计，得出动态结构图和系统原理图；然后利用MATLAB仿真软件建立反映磁悬浮悬浮系统的仿真模型，最后利用SIMULINK对一些环节进行建模与仿真，并对实验结果进行分析。
5.总结和展望
作为磁悬浮列车悬浮气隙控制的无静差系统计算机仿真研究这一个总课题，本文对高速磁悬浮列车悬浮系统作了一些原理性、可行性的探索性研究。对全文的主要内容作简要的回顾与总结,最后对磁悬浮技术的应用与发展前景进行展望。
2 磁悬浮原理及应用
2.1 直线电机的工作原理
直线电机是一种新型电机，近年来应用日益广泛。磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的。磁悬浮列车是一种全新的列车。一般的列车，由于车轮和铁轨之间存在摩擦，限制了速度的提高，它所能达到的最高运行速度不超过300km/n。磁悬浮列车是将列车用磁力悬浮起来，使列车与导轨脱离接触，以减小摩擦，提高车速。列车由直线电机牵引。直线电机的一个级固定于地面，跟导轨一起延伸到远处；另一个级安装在列车上。
直线电机的原理并不复杂，设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机。
图2.1 旋转电机和直线电机示意图
图2.2 旋转电机演变为直线电机的过程
在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级。初级通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动．这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长。实际，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动。
直线电机利用电磁感应现象将电能直接转换成直线运动的机械能（而旋转电机则就电能直接转换成旋转运动的机械能），其基本的工作原理类似于旋转电机，两者都是楞次定律和法拉第电磁感应定律的实际应用和共同遵守的定则，都是把电磁能转化为机械能的电动机，不同的是，旋转电机的绕组是沿圆周布置的，通以三相对称正弦电流后，会产生旋转磁场，转子的线圈按楞次定律产生旋转运动，而在直线电机的三相绕组中通入三相对称正弦电流后，会产生气隙磁场[22]。当不考虑由于铁心两端开断而引起的纵向边端效应时，这个气隙磁场的情况与旋转电机的相似，即可看成沿展开的直线方向呈正弦型分布。当三相电流随时间而变化时，气隙磁场按A、B、C相序沿直线运动。直线电机的磁场是平移的，称为行波磁场。其速度为
式中τ－极距（m）
图2.3所示为直线电机的工作原理示意图
图2.3 直线电机的工作原理示意图
1－初级 2－次级 3－行波磁场
“行波磁场”实际就是磁通密度B，它是时间t和距离x的函数。行波磁场产生的原因是直线电机绕组中通以正玄变化的交流电I，变化的电场激发了变化的磁场：
(2.2)
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