基于强化学习的电磁悬浮型磁浮列车悬浮控制 被引量：1

1

作者 胡轲珽 徐俊起 +1 位作者 刘志刚 林国斌 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期332-340,共9页

为了保证磁浮列车的安全、可靠运行,研究了悬浮系统在参数摄动条件下的悬浮控制问题。首先,对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车的基本悬浮单元建模,给出了电流控制模型;然后,建立了悬浮系统的强化学习环境以及软演员-评论家(SAC)智能体,并设计... 为了保证磁浮列车的安全、可靠运行,研究了悬浮系统在参数摄动条件下的悬浮控制问题。首先,对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车的基本悬浮单元建模,给出了电流控制模型;然后,建立了悬浮系统的强化学习环境以及软演员-评论家(SAC)智能体,并设计了加速训练的奖励函数与“吸死”处理方案;最后,提出了基于强化学习的悬浮控制方法。与传统比例-积分-微分(PID)控制方法的对比结果表明,本方法具有更快的动态响应,在损失50%线圈匝数或磁极面积变化时具有更好的跟踪精度。 展开更多

关键词 电磁悬浮(EMS)型磁浮列车 悬浮控制 强化学习控制 软演员-评论家(SAC)智能体 奖励函数设计

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TMS320F240与PC机串行通讯的设计 被引量：5

2

作者 徐俊起 郭育华 连级三 《电子工程师》 2002年第9期18-20,共3页

简要介绍了数字信号处理器 TMS32 0 F2 4 0串行通信接口模块 SCI和 RS- 4 85标准接口芯片 MAX4 85的原理和应用 ,并给出了 TMS32 0 F2 4 0与 PC机串行通信接口电路 ,最后 ,编程实现了串行通信。

关键词 TMS320F240 PC机 串行通讯 数字信号处理器 串行通信接 MAX485

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中低速磁浮列车悬浮控制技术成果及应用

3

作者 徐俊起 林国斌 +3 位作者 荣立军 吉文 孙友刚 陈琛 《铁道技术标准（中英文）》 2022年第10期34-39,共6页

作为目前世界上唯一商用的磁浮交通类型,EMS制式磁浮列车的悬浮控制系统从实验室走向工程应用过程中面临诸多挑战。复杂运行环境、多变运行工况和稳定可靠运行指标对悬浮控制系统的设计提出了更高的要求。同济大学悬浮控制团队针对工程... 作为目前世界上唯一商用的磁浮交通类型,EMS制式磁浮列车的悬浮控制系统从实验室走向工程应用过程中面临诸多挑战。复杂运行环境、多变运行工况和稳定可靠运行指标对悬浮控制系统的设计提出了更高的要求。同济大学悬浮控制团队针对工程实际条件,通过测试和调试,在车轨耦合振动抑制、冗余容错控制、自适应智能控制、横向冲击干扰抑制等方面取得突破,实现了自主研制的悬浮控制系统应用在中国首条中低速磁浮商业运营线——长沙磁浮快线、凤凰磁浮文旅线等工程项目,成功取得了科研成果的工程转化应用。 展开更多

关键词 磁浮列车 悬浮控制 车轨耦合振动 自适应智能控制

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低速磁浮列车悬浮系统动力学建模及非线性控制 被引量：13

4

作者 孙友刚 李万莉 +1 位作者 林国斌 徐俊起 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期741-749,共9页

以国家磁浮交通工程技术研究中心的低速磁浮列车为研究对象,探讨了外界扰动、非线性和时变性条件下悬浮控制系统的设计问题.首先建立悬浮系统非线性数学模型,并搭建悬浮系统仿真平台.然后设计线性PD(proportion differentiation)控制律... 以国家磁浮交通工程技术研究中心的低速磁浮列车为研究对象,探讨了外界扰动、非线性和时变性条件下悬浮控制系统的设计问题.首先建立悬浮系统非线性数学模型,并搭建悬浮系统仿真平台.然后设计线性PD(proportion differentiation)控制律,仿真表明其性能依赖参数的选取,对扰动敏感,鲁棒性弱.为提高悬浮控制器的鲁棒性,由可变边界层和指数趋近律出发,导出改进型的滑模控制律.用Lyapunov法证明其稳定性.仿真结果表明该控制律动态性能好,控制精度高,鲁棒性强,且能有效抑制系统颤振.最后通过整车试验证明所提出的改进型滑模控制律的有效性. 展开更多

关键词 低速磁浮列车 Lyapunov法 整车试验

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低速磁浮列车磁悬浮系统仿真平台设计与控制 被引量：6

5

作者 孙友刚 谢久明 +1 位作者 徐俊起 强海燕 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第5期14-19,共6页

低速磁浮列车采用电磁型(EMS)悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。... 低速磁浮列车采用电磁型(EMS)悬浮控制系统。由于系统的本质非线性和开环不稳定,使控制系统的设计成为磁浮交通的关键技术。文中首先建立了磁悬浮系统非线性动力学模型,并搭建了磁悬浮系统仿真平台,该平台可用于控制策略的设计与验证。然后利用线性化模型,设计了带有加速度反馈的PD控制律。通过仿真平台中非线性模型的仿真结果,优化了控制器结构和参数。最后通过整车试验验证了所设计的控制系统的有效性。 展开更多

关键词 低速磁浮列车 非线性动力学 仿真平台 磁悬浮系统 整车试验

原文传递

双口RAM在双DSP数据通信中的应用 被引量：11

6

作者 苟煜林 曹荣 徐俊起 《电子工程师》 2003年第5期9-10,共2页

介绍了双口 RAM芯片 IDT70 2 6的结构特点和功能 ,并结合一个实用的双 DSP系统 ,说明了利用共享存储器可以进行快速。

关键词 双口RAM DSP 数据通信 IDT7026 数字信号处理器 存储器

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具有径向基网络加速度反馈的磁浮列车悬浮系统滑模控制 被引量：4

7

作者 陈琛 徐俊起 +2 位作者 林国斌 荣立军 孙友刚 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1642-1651,F0002,共11页

为了保证磁浮列车的悬浮稳定性,研究了悬浮系统的主动控制问题。首先,基于磁浮列车单电磁铁最小悬浮单元建立了对应的电流控制数学模型,并结合仿真说明了比例‒积分‒微分(PID)控制算法对非线性负载等时变干扰非常敏感的问题;然后,提出了... 为了保证磁浮列车的悬浮稳定性,研究了悬浮系统的主动控制问题。首先,基于磁浮列车单电磁铁最小悬浮单元建立了对应的电流控制数学模型,并结合仿真说明了比例‒积分‒微分(PID)控制算法对非线性负载等时变干扰非常敏感的问题;然后,提出了一种采用分岔理论稳定性证明的滑模控制方法,并结合径向基函数(RBF)神经网络的参数自调整功能构建了具有振动抑制的悬浮控制模块,有效地抑制了电磁铁振动;最后,通过构造Simulink控制模型并搭建单电磁铁悬浮试验平台进行仿真和试验。结果表明:电磁铁振动对悬浮性能的影响尤为明显,所提出控制算法能够在复杂扰动存在的情况下对电磁铁振动进行有效抑制,并提高悬浮系统的动态性能。 展开更多

关键词 磁浮列车 悬浮系统非线性模型 滑模控制 加速度反馈 径向基函数(RBF)补偿控制

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磁浮列车悬浮系统诊断维护技术研究成果及应用

8

作者 荣立军 林国斌 +2 位作者 徐俊起 倪菲 胡轲珽 《铁道技术标准（中英文）》 2022年第10期21-26,共6页

悬浮系统是磁浮列车的核心设备系统。需要采取科学有效的诊断维护技术以确保该系统长期稳定可靠经济运行。同济大学悬浮控制团队针对工程实际需求,在悬浮系统设备诊断算法、在线诊断技术、地面维护诊断检测、PCB板卡故障诊断、诊断维护... 悬浮系统是磁浮列车的核心设备系统。需要采取科学有效的诊断维护技术以确保该系统长期稳定可靠经济运行。同济大学悬浮控制团队针对工程实际需求,在悬浮系统设备诊断算法、在线诊断技术、地面维护诊断检测、PCB板卡故障诊断、诊断维护信息系统等方面取得突破,自主研制了悬浮系统在线诊断设备、板卡故障检测系统、诊断维护信息系统等,相关研究成果在上海高速磁浮、长沙中低速磁浮线上实施,成功取得了科研成果的工程转化应用。 展开更多

关键词 磁浮列车 悬浮系统 诊断维护技术 智慧维护管理平台

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基于向量式有限元法的磁浮列车磁力耦合系统建模与数值分析 被引量：5

9

作者 孙友刚 徐俊起 +2 位作者 王素梅 袁野 倪一清 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1635-1641,1700,共8页

针对中低速磁浮列车悬浮系统,基于向量式有限元法建立可变刚度的高架轨道梁模型,同时基于牛顿力学方程建立车辆系统模型,并通过可控悬浮电磁力将2个模型耦合。以轨道梁的跨中位移、梁端转角、振动加速度以及悬浮间隙偏差值为重要指标,... 针对中低速磁浮列车悬浮系统,基于向量式有限元法建立可变刚度的高架轨道梁模型,同时基于牛顿力学方程建立车辆系统模型,并通过可控悬浮电磁力将2个模型耦合。以轨道梁的跨中位移、梁端转角、振动加速度以及悬浮间隙偏差值为重要指标,从所提出的车‒桥磁力耦合模型出发,通过数值仿真得到磁浮列车及轨道线路相应结构构件的振动响应及位移变形响应规律。最后,通过全尺寸磁浮列车现场试验初步验证所提出的磁力耦合模型的有效性。 展开更多

关键词 磁浮列车 动力学建模 高架轨道梁 向量式有限元 磁力耦合系统

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基于误差交叉耦合的多电磁铁悬浮系统滑模协同控制 被引量：3

10

作者 孙友刚 徐俊起 +3 位作者 贺祯宇 李丰荥 陈琛 林国斌 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期558-565,共8页

针对磁浮列车传统的单点悬浮控制方法没有考虑多电磁铁间的协调同步问题,将多电磁铁的跟踪误差交叉耦合来设计高精度的协同控制方法,在减少了多点悬浮系统的跟踪误差和同步误差的同时,提高了系统抗干扰能力.首先,通过动力学分析了考虑... 针对磁浮列车传统的单点悬浮控制方法没有考虑多电磁铁间的协调同步问题,将多电磁铁的跟踪误差交叉耦合来设计高精度的协同控制方法,在减少了多点悬浮系统的跟踪误差和同步误差的同时,提高了系统抗干扰能力.首先,通过动力学分析了考虑未知扰动的4个电磁铁(2个控制模块)悬浮系统的动力学特征;其次,针对系统中的未知扰动,引入干扰观测器来估计扰动并进行扰动补偿;然后,考虑到相邻电磁铁控制模块之间存在耦合动力学特性,设计一种误差交叉耦合的滑模协同控制器;最后,在不作任何线性化处理的前提下,证明了闭环系统的渐近稳定性.研究结果表明:通过多电磁铁的悬浮架实验证明所提方法可以考虑补偿电磁铁模块之间的协调关系,抑制扰动的影响,减小间隙跟踪误差达40%,显著减少了电磁铁之间的耦合扰动作用. 展开更多

关键词 磁浮列车 多点悬浮系统 滑模协同控制 干扰观测器 误差交叉耦合

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基于云理论的电磁悬浮系统控制回路性能评估 被引量：4

11

作者 倪菲 王凡鑫 +2 位作者 徐俊起 荣立军 宋一锋 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1660-1670,共11页

将云理论引入电磁悬浮系统控制回路性能评估领域,并基于实测磁浮列车在调试阶段的运行数据进行数据驱动下的控制回路性能评估方法可行性测试。结果表明,基于云理论的评估指标能有效评价电磁悬浮系统控制回路性能。此外,基于多变量控制... 将云理论引入电磁悬浮系统控制回路性能评估领域,并基于实测磁浮列车在调试阶段的运行数据进行数据驱动下的控制回路性能评估方法可行性测试。结果表明,基于云理论的评估指标能有效评价电磁悬浮系统控制回路性能。此外,基于多变量控制系统特征,将性能评估结果以云模型的方式进行了数据可视化。 展开更多

关键词 电磁悬浮系统 控制回路 性能评估 云模型 数据驱动方法

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磁浮列车悬浮系统的反步控制方法及实验研究 被引量：9

12

作者 张文跃 佟来生 +2 位作者 朱跃欧 徐俊起 荣立军 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第4期1563-1567,共5页

电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一。但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战。针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器。首先... 电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一。但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战。针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器。首先建立单点悬浮系统的非线性动力学模型,然后利用反步法将系统分成2个子系统并分别对每个子系统提出Lyapunov候选函数。在第一个子系统中设计虚拟控制量,并代入二级子系统的Lyapunov函数中获取出整个系统的控制器,接着利用Lyapunov理论验证系统的稳定性。同时,通过仿真证明:所提出的控制方法不仅具有更好的动态和稳态表现,而且能很好的抑制干扰对悬浮系统的影响。最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性,在磁浮列车的悬浮系统方面具有良好应用前景。 展开更多

关键词 磁浮列车 悬浮控制 反步控制 鲁棒性

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基于FPGA的磁浮列车空气弹簧控制系统设计

13

作者 刘茹 徐俊起 《宜春学院学报》 2006年第6期10-11,32,共3页

在磁浮列车运行时,需要调节空气弹簧的刚度来保证车体的平稳,本文设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)信号处理的、以继电器为主要控制器件的磁浮列车空气弹簧充排气控制模块来调节空气弹簧的刚度.试验证明该设计是可行的,能够满... 在磁浮列车运行时,需要调节空气弹簧的刚度来保证车体的平稳,本文设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)信号处理的、以继电器为主要控制器件的磁浮列车空气弹簧充排气控制模块来调节空气弹簧的刚度.试验证明该设计是可行的,能够满足磁浮列车空气弹簧控制系统的要求. 展开更多

关键词 磁浮列车 空气弹簧 继电器 FPGA

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四象限软开关悬浮斩波器研究 被引量：4

14

作者 夏猛 徐俊起 +1 位作者 龙文波 郭育华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2011年第4期98-99,共2页

传统的H桥悬浮斩波器开关损耗高、效率低、发热量较大,并且存在较严重的电磁干扰。为改善传统悬浮斩波器开关管的工作状态,将软开关应用到四象限悬浮斩波器中,使开关管发热较低,进而能够稳定工作。介绍了一种零电压转换四象限软开关悬... 传统的H桥悬浮斩波器开关损耗高、效率低、发热量较大,并且存在较严重的电磁干扰。为改善传统悬浮斩波器开关管的工作状态,将软开关应用到四象限悬浮斩波器中,使开关管发热较低,进而能够稳定工作。介绍了一种零电压转换四象限软开关悬浮斩波器,通过谐振电路的作用使主开关管工作在零电压导通状态。试验表明,采用软开关技术的悬浮斩波器的其主开关管导通损耗、温升等均小于传统悬浮斩波器。 展开更多

关键词 斩波器 磁悬浮 零电压转换 四象限软开关

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负载扰动下磁浮车辆多点悬浮建模与控制 被引量：4

15

作者 徐俊起 林国斌 +2 位作者 陈琛 荣立军 吉文 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1353-1363,共11页

以同济大学磁浮交通工程技术研究中心研制的低速磁浮车辆为研究对象,研究非线性时变扰动下多点悬浮的控制算法设计及优化问题。建立多点悬浮的非线性数学模型,并基于交叉耦合控制算法对各个悬浮点的输出误差进行补偿。与单点比例‒积分‒... 以同济大学磁浮交通工程技术研究中心研制的低速磁浮车辆为研究对象,研究非线性时变扰动下多点悬浮的控制算法设计及优化问题。建立多点悬浮的非线性数学模型,并基于交叉耦合控制算法对各个悬浮点的输出误差进行补偿。与单点比例‒积分‒微分(PID)控制算法的比较结果表明,基于交叉耦合的反馈控制算法,能够克服以往基于假设完全解耦设计出的控制算法的不足,具有较高的控制精度和较强的鲁棒性。最后,通过试验验证负载扰动下交叉耦合反馈控制算法的有效性。 展开更多

关键词 磁浮列车 多点悬浮 负载扰动 交叉耦合

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磁浮列车悬浮控制系统工程化应用中的关键技术 被引量：10

16

作者 徐俊起 佟来生 +3 位作者 荣立军 张文跃 袁建军 吉文 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第12期14-17,共4页

悬浮控制系统是磁浮列车的关键系统,也是磁浮列车区别于轮轨列车的主要特征之一,其主要功能是通过对电磁铁线圈励磁电流的调节,使车辆与轨道之间保持8～10mm的稳定悬浮间隙。介绍了在中低速磁浮试验线悬浮控制系统的基础上,面向国内第... 悬浮控制系统是磁浮列车的关键系统,也是磁浮列车区别于轮轨列车的主要特征之一,其主要功能是通过对电磁铁线圈励磁电流的调节,使车辆与轨道之间保持8～10mm的稳定悬浮间隙。介绍了在中低速磁浮试验线悬浮控制系统的基础上,面向国内第一条工程化中低速磁浮交通系统——长沙磁浮快线的建设需求,分析了悬浮控制系统从试验产品向工程化应用过程中遇到并解决的可靠性设计、抗干扰设计、车轨耦合振动、轨道台阶激扰等关键技术问题。工程实践结果显示,我国自主研发设计的中低速磁浮列车悬浮控制系统已经达到工程应用水平。 展开更多

关键词 中低速磁浮列车 悬浮控制系统 车轨耦合振动

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基于力平衡的磁悬浮控制方法 被引量：8

17

作者 徐俊起 《电机与控制应用》 北大核心 2010年第11期20-23,共4页

磁悬浮系统本身是一个非线性不稳定系统,传统的悬浮控制方法是将非线性系统在平衡点附近进行线性化,建立线性化模型,再设计状态反馈控制方法进行悬浮控制。但试验中发现,当系统工作状态远离工作点时,这些控制方法的性能会明显变差。从... 磁悬浮系统本身是一个非线性不稳定系统,传统的悬浮控制方法是将非线性系统在平衡点附近进行线性化,建立线性化模型,再设计状态反馈控制方法进行悬浮控制。但试验中发现,当系统工作状态远离工作点时,这些控制方法的性能会明显变差。从悬浮控制系统的本质出发,在对磁悬浮系统的受力进行理论分析的基础上,提出了一种基于力平衡的非线性悬浮控制算法。通过仿真对比和试验表明,该控制算法物理概念清晰、易于实现,具有较好的控制性能。 展开更多

关键词 悬浮控制 非线性控制 力平衡 电磁铁 悬浮间隙

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基于现场总线的磁浮列车悬浮控制调试系统 被引量：4

18

作者 徐俊起 荣立军 吴小东 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第5期121-123,共3页

根据中低速磁浮列车悬浮控制系统的特点,构建了一种基于USB-CAN接口的悬浮控制调试系统,设计了通信协议,并在悬浮控制器和上位机上予以实现。

关键词 磁浮列车 悬浮控制器 控制器局域网

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低速磁浮列车悬浮斩波器性能优化研究 被引量：2

19

作者 徐俊起 林国斌 +1 位作者 荣立军 吉文 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期41-43,共3页

电磁悬浮(EMS)型中低速磁浮列车采用的H桥悬浮斩波器,具有控制方法简单、稳定可靠等优点,但存在开关损耗大、变换效率低、输入侧电流纹波大、电磁兼容性差等问题。通过理论分析,在控制方法、器件选型、结构设计等方面进行优化设计,达到... 电磁悬浮(EMS)型中低速磁浮列车采用的H桥悬浮斩波器,具有控制方法简单、稳定可靠等优点,但存在开关损耗大、变换效率低、输入侧电流纹波大、电磁兼容性差等问题。通过理论分析,在控制方法、器件选型、结构设计等方面进行优化设计,达到减少损耗、提高效率,改善电磁兼容性能等目的。仿真和试验表明,通过以上优化设计的悬浮斩波器改善了悬浮控制环境,明显提高了悬浮控制系统的性能,具有重要的实用价值。优化后的悬浮斩波器已在中低速磁浮试验车上得到应用,取得了良好的控制效果。 展开更多

关键词 磁浮列车 悬浮斩波器 悬浮控制 电磁兼容

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TMS320F2812数字信号处理器的FLASH API在系统调试

20

作者 陈立功 徐俊起 苟煜林 《电子元器件应用》 2005年第8期71-72,共2页

根据TMS320F2812DSP的结构特点,利用TI公司提供的FLASHAPI工具,设计了DSP内部FLASH程序的在线调试和烧写方案,并给出了具体实例。

关键词 TMS320F2812 FLASH 数字信号处理器 API 系统调试 结构特点 TI公司 在线调试 DSP

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