永磁電磁懸浮技術及應用研究

定　價：￥128.00

作　者：	龍志強，李曉龍，程虎等著
出版社：	上?？茖W技術出版社
叢編項：	中國磁浮交通基礎理論與先進技術叢書
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787547857434	出版時間：	2022-11-01	包裝：	精裝
開本：		頁數(shù)：	116	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書以永磁電磁懸浮技術為研究對象，研究領域涉及永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)以及永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)，應用范圍包括中低速、高速和超高速運載系統(tǒng)等。全書在分析磁浮交通系統(tǒng)原理、類型和特點等基礎上，總結了國內(nèi)外磁浮交通領域的研究應用成果，針對常導電磁懸浮技術和永磁電動懸浮技術的發(fā)展需求，研究了永磁電磁混合懸浮以及永磁電動與電磁混合懸浮的關鍵技術，并具體介紹了相關技術的應用成果。本書是國防科技大學磁浮團隊承擔“十五”863、“十一五”和“十二五”國家科技支撐計劃以及國家自然科學基金等永磁電磁懸浮課題研究的總結。團隊經(jīng)過近20年的技術攻關，完成了永磁電磁懸浮原理研究、集成試驗和整車（平臺）驗證的研制歷程。全書以準確的數(shù)據(jù)、大量的仿真和現(xiàn)場實驗為基礎，深入淺出地全面介紹了永磁電磁懸浮關鍵技術，可為永磁電磁懸浮技術在運載工具、旋轉(zhuǎn)機械、有關裝備研發(fā)中的應用提供指導。

作者簡介

　　龍志強，國防科技大學智能科學學院研究員、博士生導師，控制科學與工程學科電磁懸浮與推進方向?qū)W術帶頭人，全軍優(yōu)秀教師，獲國務院政府特殊津貼。多年來一直從事磁浮技術研究，我國中低速和高速磁浮領域知名專家，國家863高速磁浮重大專項專業(yè)組專家，國防科技大學磁浮方向技術總師。牽頭國家科技支撐計劃和重點研發(fā)計劃等20項重大工程課題，帶領團隊形成多層次科研攻關能力體系。在磁浮核心裝備研發(fā)與創(chuàng)新方面、新型中速磁浮和永磁電磁混合懸浮等方面進行了開拓性研究，牽頭研制了一列兩輛編組的永磁電磁混合懸浮高速試驗車的懸浮控制系統(tǒng)并成功運行。作為磁浮核心裝備總體組長，完成了北京市重大工程——中低速磁浮示范線研建；作為省政府集成顧問和懸浮控制項目負責人，完成了湖南省重點工程——長沙磁浮快線研建。獲省部級科技進步一等獎4項、湖南省科技創(chuàng)新獎1項，出版專著2部，其中英文專著1部；授權專利60項。

圖書目錄

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研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)14
1.3.1電磁鐵設計16
1.3.2懸浮控制技術16
1.3.3吸死防護技術17
1.4永磁電動與電磁混合懸浮技術研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)18
1.4.1永磁電動懸浮技術18
1.4.2永磁電動與電磁混合懸浮技術19
1.5本章小結21
第2章永磁電磁混合型高速磁浮列車懸浮電磁鐵設計技術23
2.1概述25
2.2永磁電磁混合型磁鐵的基本設計要求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構設計與對比分析32
2.3.1現(xiàn)有EM的基本結構32
2.3.2三種安裝永磁體的方案分析32
2.3.3PEM的有限元計算與分析33
2.4節(jié)能型永磁電磁混合型磁鐵設計36
2.4.1節(jié)能型PEM的設計要求36
2.4.2節(jié)能型PEM的參數(shù)計算37
2.4.3節(jié)能型PEM的設計結果39
2.4.4節(jié)能型PEM的研制與實驗40
2.5安全型永磁電磁混合型磁鐵設計41
2.5.1安全型PEM的設計要求42
2.5.2安全型PEM的參數(shù)計算42
2.5.3安全型PEM的設計結果45
2.6綜合型永磁電磁混合型磁鐵設計45
2.6.1綜合型PEM的設計要求45
2.6.2綜合型PEM的參數(shù)計算45
2.6.3綜合型PEM的設計結果51
2.7本章小結51
第3章永磁電磁混合型高速磁浮列車懸浮控制技術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計61
3.3.1狀態(tài)反饋控制器設計61
3.3.2狀態(tài)反饋控制器仿真分析63
3.4基于參數(shù)自適應的零功率控制器設計64
3.4.1參數(shù)自適應控制器設計65
3.4.2參數(shù)自適應控制器穩(wěn)定性分析66
3.4.3參數(shù)自適應控制器仿真分析67
3.5永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)實驗研究68
3.5.1永磁電磁混合懸浮雙磁浮架實驗研究68
3.5.2整車運行實驗測試73
3.6本章小結74
第4章永磁電磁混合型中低速磁浮列車懸浮技術75
4.1概述77
4.2永磁電磁混合懸浮電磁鐵設計78
4.2.1磁鐵結構選擇78
4.2.2磁鐵結構參數(shù)設計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錯臺干擾83
4.3.2沖擊干擾86
4.3.3負載變化對懸浮系統(tǒng)的影響90
4.4實驗測試驗證93
4.4.1電磁懸浮與永磁電磁混合懸浮實驗測試對比93
4.4.2整車運行實驗測試97
4.5本章小結100
第5章永磁電磁混合懸浮系統(tǒng)的安全防護技術101
5.1概述103
5.2中低速磁浮系統(tǒng)機械防護策略103
5.2.1吸死力學特性與危害性分析103
5.2.2防撞銅塊厚度優(yōu)化設計105
5.3中低速磁浮系統(tǒng)主動控制防護策略108
5.3.1防吸死控制算法108
5.3.2防吸死實驗研究111
5.4高速磁浮系統(tǒng)主動控制防護策略114
5.4.1永磁電磁混合型懸浮吸死故障分析114
5.4.2基于線性矩陣不等式的防吸死控制算法120
5.4.3防吸死實驗研究127
5.5本章小結129
第6章超高速永磁電動懸浮技術131
6.1概述133
6.2永磁電動懸浮的機理分析134
6.2.1Halbach永磁體陣列與空間磁場分析134
6.2.2離散軌道形式電磁力計算140
6.2.3連續(xù)軌道形式電磁力計算144
6.3Halbach結構永磁體陣列的優(yōu)化設計149
6.3.1理想Halbach結構永磁體陣列優(yōu)化分析149
6.3.2準Halbach結構永磁體陣列優(yōu)化分析152
6.4永磁電動懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析159
6.5永磁電動懸浮實驗測試161
6.5.1永磁電動懸浮實驗平臺設計161
6.5.2實驗結果與分析162
6.6本章小結164
第7章超高速永磁電動與電磁混合懸浮技術165
7.1概述167
7.2永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)的結構方案168
7.2.1車體與軌道結構168
7.2.2懸浮與導向系統(tǒng)結構169
7.3永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)建模172
7.3.1永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)172
7.3.2永磁電動懸浮系統(tǒng)阻尼特性分析173
7.3.3永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)模型178
7.4永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)控制器設計182
7.4.1永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)能控能觀性182
7.4.2永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)速度反饋控制器設計183
7.4.3永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)間隙反饋控制器設計192
7.4.4永磁電動與電磁混合懸浮系統(tǒng)控制方案205
7.5永磁電動與電磁混合懸浮實驗測試208
7.5.1永磁電動與電磁混合懸浮實驗平臺設計208
7.5.2永磁電動與電磁混合懸浮控制實驗結果分析209
7.6本章小結211
參考文獻212