15154

15154

مدل‌سازي و طراحي سيستم كنترل همزمان تعليق و هدايت قطارهاي مغناطيسي EMS

كارشناسي ارشد

كنترل و علائم

تيرماه1393

تيرماه1393

دكتر بهمن قرباني واقعي

راه آهن

چكيده قطارهاي الكترومغناطيسي مگلو (EMS) از سال 1930 در آلمان مورد تحقيق و توسعه قرار گرفته و نمونه¬هاي آزمايشگاهي و تجاري متعددي با نام ترنسرپيد ساخته شده است.در اين رساله ابتدا ساختار كامل يك قطار ترنسرپيد شرح داده مي‌شود. سپس يك نمونه بوژي ترنسرپيد 7 شامل 12 عملگر تعليق و 4 عملگر هدايت با 6 درجه آزاديمدل‌سازي ديناميكيمي‌شود.همچنين روابط دقيق الكترومغناطيسي حاكم بر مگنت‌هاي تعليق و هدايت استخراج مي‌شود. اين روابط مغناطيسي پيچيده وابسته به فواصل هوايي و جريان تمامي مگنت¬هاست كه با در نظر گرفتن محدوديت¬هاي ديناميكي سيستم وساختار بوژي، با رابطه¬ي ساده¬تري تقريب زده خواهند شد به‌طوري‌كه در آن تداخل نيروهاي مغناطيسيبه‌صورت ضرايب ثابتي در معادلات نيرو جايگزين شده و اثر تداخل مگنت¬ها بر يكديگر از بين خواهد رفت.سپس با استفاده از خطي سازي به روش نيوتن، معادلات غيرخطي ديناميك و روابط غيرخطي نيروهاي مغناطيسي تعليق و هدايت جهت طراحي كنترل‌كنندهساده‌سازي و تقريب زده‌شده‌اند. براي بخش تعليقدو كنترل‌كنندهPD و غيرخطي طراحي و مقايسه شده‌اند.طراحيكنترل‌كننده هدايت نيز بر مبنايPD انجام شده است. درنهايت با شبيه¬سازي ديناميك غيرخطي، عملگرها،حسگرها و كنترل‌كننده در محيط سيمولينك نرم‌افزار متلب و با تلفيق دو كنترل‌كننده تعليق و هدايت و اعمال به سيستم غيرخطي در حضور نويز حسگرها، خطاي نصب عملگرها، حركت مسافرها و سوار و پياده شدن آن‌ها مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي:قطار مگلو، كنترل‌كنندهPD، كنترل غيرخطي، مدل‌سازي ديناميكي و الكترومغناطيسي بوژيترنسرپيد 7، كنترل همزمان تعليق و هدايت