张文跃， 佟来生， 朱跃欧， 徐俊起， 荣立军

(1.中车株洲电力机车有限公司磁浮系统研究所, 株洲 412001； 2.同济大学(国家)磁浮交通工程技术研究中心, 上海 201804)

磁浮车辆作为新型轨道交通工具,具有无摩擦,低噪音,转弯半径小,爬坡能力强等优点。中外已有多条磁浮交通线路投入运行,未来这种新型交通工具有望得到大力发展和应用[1-3]。但由于磁浮车辆的悬浮系统是一种复杂的非线性系统,具有开环不稳定,易受扰,耦合性强等特点,传统的线性控制方法(proportional-integral-derivative, PID),已经难以满足运载速度不断提高对悬浮控制精度和鲁棒性的要求[4]。

悬浮系统是磁浮车辆的核心和关键部件之一。近些年来在现代智能控制技术的推动下,中外学者对高性能磁悬浮自动控制进行了大量的研究,取得了一定进展。刘德生等[5]利用中间变量将原非线性系统以线性形式表达,但本质仍然是非线性系统,进而利用丰富的线性理论对控制器进行设计。吕志国等[6]基于反馈线性化和在线参数辨识提出一种自适应控制方法,能够实现小球的稳定悬浮。Zhou等[7]针对electro magnetic suspension(EMS)型磁浮列车悬浮系统设计了带有FIR(finite impulse response)滤波器的自适应控制方法来减小车辆的振动。孙友刚等[8]将可变边界层和指数趋近律结合,设计一种改进型的滑模控制方法,仿真和实验证明该方法可以提高系统鲁棒性。张静等[9]针对磁悬浮系统提出了无源控制器,仿真结果表明该方法能提高磁悬浮系统抗干扰性能。Sun等[10]基于模糊控制理论设计了自适应控制器。……