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摘要
为解决永磁电动悬浮系统因欠阻尼特性导致悬浮稳定性差的问题，对永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮稳定性控制进行了研究。首先利用电磁场理论对系统悬浮力2D解析式进行了推导，并搭建有限元模型对其进行了验证；其次建立了系统垂向动力学模型，设计了基于气隙反馈的定气隙PID控制器和变气隙PID控制器；最后，仿真分析了系统受到外界扰动时的悬浮气隙及线圈电流波形。仿真结果表明：当系统受到1 mm轨道沉降扰动时，两种控制器均能使系统稳定运行于额定状态，且动态过程一致；当系统受到±1000 N扰动力作用时，定气隙PID控制器可使系统稳定悬浮于额定气隙30 mm位置，且稳态线圈电流分别为2.12 A/mm~(2)和-2.17 A/mm~(2)；而变气隙PID控制器则使系统分别稳定悬浮于28.5 mm及31.6 mm位置，且稳态线圈电流均为0。证明了所设计的PID控制器能使系统实现动态快速稳定。
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