电容悬浮间隙传感器非线性校正研究

1

作者 郑洋阳 王滢 +2 位作者 陈康 李贵 陈友豪 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期16-20,共5页

针对悬浮间隙传感器输出特性非线性严重的问题,提出一种结合径向基核函数和多项式核函数优点的混核最小二乘支持向量机(HKLSSVM)作为电容悬浮间隙传感器的非线性校正模型并采用浣熊优化算法(COA)对HKLSSVM的惩罚因子和核函数参数进行优... 针对悬浮间隙传感器输出特性非线性严重的问题,提出一种结合径向基核函数和多项式核函数优点的混核最小二乘支持向量机(HKLSSVM)作为电容悬浮间隙传感器的非线性校正模型并采用浣熊优化算法(COA)对HKLSSVM的惩罚因子和核函数参数进行优化。为验证模型的有效性,分别采用径向基神经网络模型、传统LSSVM模型、粒子群优化(PSO)算法-HKLSSVM模型以及COA-HKLSSVM模型进行非线性校正仿真分析。结果表明,COA-HKLSSVM模型在电容悬浮间隙传感器非线性校正的应用中表现出最佳的校正精度与稳定性,校正后的电容悬浮间隙传感器线性度为0.43%,均方根误差为0.022 mm,最大误差为0.068 mm,满足悬浮控制系统对悬浮间隙传感器的线性要求。 展开更多

关键词 电容悬浮间隙传感器 非线性校正 浣熊智能优化算法

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高速磁悬浮列车间隙传感器自诊断方法研究

2

作者 刘瑛 郑华雄 +1 位作者 任浩 罗茹丹 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第7期11-13,共3页

在高速磁悬浮列车中,悬浮间隙传感器是高速磁悬浮列车的整个列车控制系统的关键部件,但因其结构复杂,使用量大,工作温度高且振动较大,易出现故障,因此,维护成本高且困难。为了解决该问题,提高维护效率,通过利用齿槽信号、加速度信号和... 在高速磁悬浮列车中,悬浮间隙传感器是高速磁悬浮列车的整个列车控制系统的关键部件,但因其结构复杂,使用量大,工作温度高且振动较大,易出现故障,因此,维护成本高且困难。为了解决该问题,提高维护效率,通过利用齿槽信号、加速度信号和间隙信号的相互关系,结合3种信号进行多维度信号判断,提供了一种悬浮间隙传感器的自诊断方法并设计了故障信息输出模式,以达到能准确定位故障信号、降低维护成本的目的。 展开更多

关键词 自诊断 间隙传感器 高速磁悬浮列车

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磁浮车间隙传感器无线供电与信号同步传输方法

3

作者 靖永志 冯伟 +2 位作者 王森 谯柯 鲁林海 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期965-974,共10页

为满足磁浮车悬浮间隙传感器在供电和信号传输方面的需求,提出了一种无线电能与信号全双工同步传输方法.首先,建立悬浮间隙传感器无线能量与信号全双工同步传输系统,在能量回路中采用S/LCC补偿结构以实现稳压效果,并在信号接收回路采用L... 为满足磁浮车悬浮间隙传感器在供电和信号传输方面的需求,提出了一种无线电能与信号全双工同步传输方法.首先,建立悬浮间隙传感器无线能量与信号全双工同步传输系统,在能量回路中采用S/LCC补偿结构以实现稳压效果,并在信号接收回路采用LC并联支路抑制同侧信号载波干扰;其次,对系统电能传输特性和信号传输特性进行了分析;然后,重点分析了信号传输电压增益、能量传输对信号传输的干扰以及双向信号传输之间的串扰,得出系统参数对系统传输特性影响的规律;最后,搭建20 W的实验平台进行实验验证.实验结果表明:信号接收回路中采用的LC并联支路可有效消除信号之间的串扰,能量传输对信号传输影响较小,验证了所提拓扑结构可实现无线供电、传感器控制指令下发以及间隙信号上传的全双工同步传输. 展开更多

关键词 无线电能传输 共享通道传输 全双工通信 间隙传感器

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基于PSO优化RBF-NN的磁浮车间隙传感器温度补偿 被引量：7

4

作者 靖永志 何飞 +3 位作者 廖海军 王滢 刘国清 董金文 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期367-373,384,共8页

针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器的温度漂移现象,建立了基于RBF(radial basis function)神经网络的间隙传感器温度补偿模型.通过对全局最优粒子执行梯度下降寻优,将粒子群优化算法与梯度下降算法结合得到一种寻优能力更强的混合算法,并... 针对高速磁浮列车悬浮间隙传感器的温度漂移现象,建立了基于RBF(radial basis function)神经网络的间隙传感器温度补偿模型.通过对全局最优粒子执行梯度下降寻优,将粒子群优化算法与梯度下降算法结合得到一种寻优能力更强的混合算法,并将该方法用于RBF温度补偿模型参数优化,提高了间隙传感器的补偿精度,最后,使用现场可编程门阵列FPGA(field-programmable gate array)实现了该补偿模型并进行了实验.实验结果表明:该方法能够较好地对间隙传感器进行温度补偿,补偿后的传感器输出不受环境温度影响,全量程范围内最大误差为0.45 mm,8~12 mm工作间隙范围内误差为0.16 mm. 展开更多

关键词 磁浮列车 间隙传感器 温度补偿 RBF网络 梯度下降法 粒子群优化

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基于RBF神经网络和LS-SVM组合模型的磁浮车间隙传感器温度补偿 被引量：8

5

作者 靖永志 何飞 张昆仑 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期73-80,共8页

对磁浮车悬浮间隙传感器温度漂移产生机理进行了研究,提出采用组合预测的方法建立传感器温度特性逆模型进行温度补偿,根据传感器温度特性分别建立径向基函数神经网络(RBF-NN)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)温度补偿系统模型,通过在探头... 对磁浮车悬浮间隙传感器温度漂移产生机理进行了研究,提出采用组合预测的方法建立传感器温度特性逆模型进行温度补偿,根据传感器温度特性分别建立径向基函数神经网络(RBF-NN)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)温度补偿系统模型,通过在探头内布置PT1000铂热电阻检测探头温度,依据温度信号对传感器进行温度误差补偿。仿真结果表明组合模型能较好地拟合温度逆特性,组合补偿模型的输出不受工作温度的影响,全量程最大误差为0.14 mm,在工作间隙范围内误差小于0.05 mm,且组合模型的补偿误差优于单一模型补偿效果,该方法可有效消除温度漂移效应,并提高传感器的检测准确度,能够满足磁浮车悬浮控制系统要求。 展开更多

关键词 高速磁浮列车 间隙传感器 温度补偿 组合模型 RBF 神经网络 支持向量机

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一种新型间隙传感器研究 被引量：3

6

作者 周文武 吴峻 李璐 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1514-1516,共3页

间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的... 间隙传感器线圈电阻的温度漂移是导致传感器输出漂移的主要因素.为了抑制温度对间隙传感器的影响,设计新的传感器探头和测量电路;新的传感器探头跟现有传感器探头最大不同是在现有传感器探头的基础上增加了一个与传感器线圈完全一样的补偿线圈;并将补偿线圈和传感器线圈组成电桥测量电路.实验表明新传感器在0-80℃范围内温度漂移为0.08mm,温度稳定性好. 展开更多

关键词 间隙传感器 温度漂移补偿 电桥 补偿线圈 传感器线圈

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基于组合模型的悬浮间隙传感器齿槽效应补偿 被引量：3

7

作者 靖永志 何飞 肖建 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1005-1013,共9页

齿槽效应是影响高速磁浮列车悬浮控制系统稳定性的重要因素,分析了悬浮间隙传感器齿槽效应产生机理,提出采用组合预测的方法建立传感器齿槽特性逆模型进行齿槽误差补偿,根据传感器齿槽特性分别建立RBF神经网络和LS-SVM齿槽补偿系统模型... 齿槽效应是影响高速磁浮列车悬浮控制系统稳定性的重要因素,分析了悬浮间隙传感器齿槽效应产生机理,提出采用组合预测的方法建立传感器齿槽特性逆模型进行齿槽误差补偿,根据传感器齿槽特性分别建立RBF神经网络和LS-SVM齿槽补偿系统模型,通过齿槽位置检测线圈提供的补偿参考信号对传感器进行齿槽误差补偿。仿真结果表明组合模型能够较好地拟合齿槽逆特性,组合补偿模型的输出不受齿槽位置的影响,全量程最大误差为0.09 mm,在工作间隙范围内误差小于0.06 mm,且组合模型的补偿误差优于单一RBF或LS-SVM补偿效果,该方法可以有效地消除齿槽效应并提高传感器的检测精度,补偿后的传感器能够满足高速磁浮车悬浮控制系统运行要求。 展开更多

关键词 高速磁浮列车 间隙传感器 齿槽效应 组合模型 RBF神经网络 最小二乘支持向量机

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容许间隙传感器温漂的磁浮系统控制律重构 被引量：2

8

作者 邹东升 佘龙华 +1 位作者 张志洲 常文森 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第2期278-281,共4页

对刚性轨道磁浮系统模型,分析了双环PID控制律作用下,间隙信号温漂条件下系统的稳定性和动态性能,把非线性系统在平衡点线性化,利用劳斯判据得到了系统仍然能稳定,但动态性能变差加剧车轨的耦合振动。为解决高速磁浮列车间隙传感器的温... 对刚性轨道磁浮系统模型,分析了双环PID控制律作用下,间隙信号温漂条件下系统的稳定性和动态性能,把非线性系统在平衡点线性化,利用劳斯判据得到了系统仍然能稳定,但动态性能变差加剧车轨的耦合振动。为解决高速磁浮列车间隙传感器的温漂问题,重新选择状态变量,利用输入反馈线性化的方法,设计了新控制器。在新控制输入作用下,使系统能够适应悬浮间隙的变化,进而能够顺利解决间隙传感器的温漂问题,并且系统的动态性能几乎保持不变。仿真结果证明了理论推导的正确性。 展开更多

关键词 温漂 磁浮系统 间隙传感器 重构 稳定性

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抑制电磁干扰的悬浮间隙传感器检测线圈结构设计 被引量：4

9

作者 吴峻 樊树江 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期24-27,共4页

高速磁浮列车悬浮间隙中存在着牵引磁场、悬浮磁场等多种磁场,它们的高次谐波耦合到检测线圈中容易形成电磁干扰对悬浮间隙传感器造成影响。通过设计8字结构线圈,大幅度抑制了这种共模形式的电磁干扰。针对双检测线圈可能存在相互电磁... 高速磁浮列车悬浮间隙中存在着牵引磁场、悬浮磁场等多种磁场,它们的高次谐波耦合到检测线圈中容易形成电磁干扰对悬浮间隙传感器造成影响。通过设计8字结构线圈,大幅度抑制了这种共模形式的电磁干扰。针对双检测线圈可能存在相互电磁干扰问题,通过调整双线圈之间相对位置,使两线圈间互感接近于零时,就可消除该种干扰,据此,确定两检测线圈间错位1/3线圈长度,通过试验验证了可行性。 展开更多

关键词 电感传感器 检测线圈 电磁干扰 悬浮间隙传感器 高速磁浮列车

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基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统设计 被引量：2

10

作者 廖海军 靖永志 何飞 《计算机测量与控制》 2017年第4期18-20,共3页

针对磁浮车间隙传感器工作环境恶劣需要频繁地测试与维护的问题,应用无线通讯技术、虚拟仪器技术、数字信号处理技术,设计了一种基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统,该系统在原有磁浮车间隙传感器的基础上增加WiFi模块使传感器具... 针对磁浮车间隙传感器工作环境恶劣需要频繁地测试与维护的问题,应用无线通讯技术、虚拟仪器技术、数字信号处理技术,设计了一种基于WiFi通讯的磁浮车间隙传感器测试系统,该系统在原有磁浮车间隙传感器的基础上增加WiFi模块使传感器具有无线通讯功能,采用具有WiFi通讯功能的便携式PC机作为系统的监控终端,利用图形化编程语言LabVIEW编写监控终端的人机交互界面;测试结果表明:该系统工作稳定可靠、操作简便,实现了对间隙传感器特性的无线测试、存储、分析和非线性校正,非线性校正后的间隙传感器具有良好的线性特性,其输入输出特性达到了磁浮车悬浮控制系统的要求,可用于悬浮控制系统的闭环控制。 展开更多

关键词 磁浮车 间隙传感器 WIFI 无线通讯 LABVIEW 非线性校正

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悬浮间隙传感器的电磁兼容设计 被引量：3

11

作者 吴峻 李中秀 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期933-934,937,共3页

高速磁浮列车悬浮间隙传感器所处的环境电磁场较复杂,各种电磁场通过传导或者辐射有可能干扰传感器;在讨论电快速瞬变抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、静电放电抗扰度试验和射频场感应传导干扰的抗扰度试验等电磁兼容试验基础上,在传感器... 高速磁浮列车悬浮间隙传感器所处的环境电磁场较复杂,各种电磁场通过传导或者辐射有可能干扰传感器;在讨论电快速瞬变抗扰度试验、浪涌抗扰度试验、静电放电抗扰度试验和射频场感应传导干扰的抗扰度试验等电磁兼容试验基础上,在传感器的电源线环节采取了电涌吸收器件加多级滤波的方案来抑制电磁干扰,在信号端口环节采取了暂态电压吸收器和光电隔离的方案来抑制电磁干扰,在检测线圈环节采取了8字型的线圈结构来抑制共模形式的电磁干扰;以上措施在试验中已经得到较好地应用。 展开更多

关键词 电磁兼容 悬浮间隙传感器 高速磁浮列车

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高速磁浮车间隙传感器齿槽效应补偿方法研究 被引量：2

12

作者 靖永志 肖建 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第4期16-18,22,共4页

齿槽效应是高速磁浮车间隙传感器面临的一个特殊性问题。针对齿槽效应带来的齿槽误差问题,提出在传感器探头内布置齿槽位置检测线圈,采用径向基函数(RBF)神经网络建立齿槽效应逆模型,依据位置信号对传感器的输出进行齿槽补偿的方法。仿... 齿槽效应是高速磁浮车间隙传感器面临的一个特殊性问题。针对齿槽效应带来的齿槽误差问题,提出在传感器探头内布置齿槽位置检测线圈,采用径向基函数(RBF)神经网络建立齿槽效应逆模型,依据位置信号对传感器的输出进行齿槽补偿的方法。仿真结果表明:在2～20 mm范围内补偿器输出最大误差为±0.18 mm,该种方法可以有效地消除齿槽效应,并提高传感器的检测精度,满足高速磁浮车悬浮控制系统要求。 展开更多

关键词 高速磁浮列车 间隙传感器 齿槽效应 逆模型 径向基函数神经网络

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高速磁浮车间隙传感器非线性校正方法研究 被引量：2

13

作者 靖永志 肖建 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第12期3340-3342,共3页

高速磁浮车采用电感式间隙传感器测量悬浮间隙值,而这种电感式传感器的输入输出特性是非线性的;为了提高间隙测量精度,更好地满足悬浮控制系统的要求,必须对传感器的非线性进行校正;提出了利用径向基函数(RBF)神经网络建立间隙传感器特... 高速磁浮车采用电感式间隙传感器测量悬浮间隙值,而这种电感式传感器的输入输出特性是非线性的;为了提高间隙测量精度,更好地满足悬浮控制系统的要求,必须对传感器的非线性进行校正;提出了利用径向基函数(RBF)神经网络建立间隙传感器特性逆模型实现非线性校正的方法,优化了网络结构和参数;通过对训练样本和测试样本的仿真验证,经11个隐节点的逆模型网络校正后传感器的线性度良好,线性度为0.34%,最大预测误差为0.068mm,完全满足高速磁浮列车悬浮控制系统要求。 展开更多

关键词 高速磁浮车 间隙传感器 非线性校正 逆模型 RBF神经网络

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高速磁浮列车悬浮间隙传感器的故障检测设计 被引量：2

14

作者 吴峻 吕梁 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2009年第10期1923-1924,1930,共3页

在高速磁浮列车中,悬浮间隙传感器结构复杂,使用量大,环境温度高,振动较大,传感器易出现故障,因此,维护工作量大;为了解决该问题,提高维护效率,对传感器的振荡电路、信号调理以及通讯等主要环节,分别设计了相位差比较检测、基准信号切... 在高速磁浮列车中,悬浮间隙传感器结构复杂,使用量大,环境温度高,振动较大,传感器易出现故障,因此,维护工作量大;为了解决该问题,提高维护效率,对传感器的振荡电路、信号调理以及通讯等主要环节,分别设计了相位差比较检测、基准信号切换比较以及电平转换比较等电路结构,通过传感器内部测试点与外围检测电路相结合,设计了故障检测系统结构及故障编码;最后进行了部分故障试验验证,达到故障准确定位、降低维护工作强度的目的。 展开更多

关键词 故障检测 悬浮间隙传感器 高速磁浮列车

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磁悬浮列车悬浮间隙传感器的设计与实现 被引量：1

15

作者 张虹 胡华 翟传润 《自动化与仪表》 北大核心 2010年第4期6-9,49,共5页

从硬件和软件两方面入手,对悬浮间隙传感器的线圈构成、电路设计和软件调试等方面进行了系统介绍,并加工了试验样机。样机测试结果表明,样机具备了测量间隙和速度的基本功能,为工程的进一步应用提供了试验依据。

关键词 磁悬浮 悬浮间隙传感器 速度 样机测试

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基于PSO-RBF神经网络的磁浮车悬浮间隙传感器非线性校正方法 被引量：1

16

作者 顾艳华 彭涛 +2 位作者 廖珍贞 张晨昊 靖永志 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第12期38-42,共5页

针对磁浮车悬浮间隙传感器在0～20 mm范围内检测的非线性问题,建立了RBF(径向基函数)神经网络非线性校正逆模型,并采用粒子群算法对网络参数进行优化。仿真实验表明,所设计的PSO(粒子群优化)-RBF神经网络能够高精度地逼近传感器逆模型,... 针对磁浮车悬浮间隙传感器在0～20 mm范围内检测的非线性问题,建立了RBF(径向基函数)神经网络非线性校正逆模型,并采用粒子群算法对网络参数进行优化。仿真实验表明,所设计的PSO(粒子群优化)-RBF神经网络能够高精度地逼近传感器逆模型,经校正后传感器线性度可达0. 45%,全量程的检测误差小于0. 1 mm,能够满足悬浮控制系统的精度要求。 展开更多

关键词 磁浮车 悬浮间隙传感器 非线性校正 径向基函数神经网络 粒子群优化算法

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级间开缝间隙传感器动态测试方法研究

17

作者 陈晓晖 孙增玉 +2 位作者 郑明珠 郭力振 陶永明 《宇航计测技术》 CSCD 2015年第6期1-4,共4页

针对某型号分离面间隙传感器的测试要求,提出了一种间隙位移传感器的动态测试方案,设计了测量系统,通过激光测试法测量并记录级间开缝间隙传感器CI1-27在自由弹出状态下的输出响应。经应用,该方法操作便捷,数据可靠,为间隙传感器的动态... 针对某型号分离面间隙传感器的测试要求,提出了一种间隙位移传感器的动态测试方案,设计了测量系统,通过激光测试法测量并记录级间开缝间隙传感器CI1-27在自由弹出状态下的输出响应。经应用,该方法操作便捷,数据可靠,为间隙传感器的动态测试提供了一种新的参考。 展开更多

关键词 间隙传感器 动态测试 激光测试法

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磁浮列车间隙传感器动态特性研究

18

作者 曾晓荣 吴峻 翟毅涛 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2013年第9期86-88,共3页

磁浮列车的控制和运行对间隙传感器动态特性有较高要求。首先,在研究磁浮间隙传感器动态性能与动态特性测试方法的基础上,根据磁浮列车用间隙传感器的原理,对传感器主要环节进行动态建模。接着,通过分析模型函数通解的结构形式,提取了... 磁浮列车的控制和运行对间隙传感器动态特性有较高要求。首先,在研究磁浮间隙传感器动态性能与动态特性测试方法的基础上,根据磁浮列车用间隙传感器的原理,对传感器主要环节进行动态建模。接着,通过分析模型函数通解的结构形式,提取了影响传感器动态特性的影响因素,并对传感器动态特性进行了有效补偿。最后,设计了一种模拟开关方法,对传感器动态性能进行试验测试。分析与试验结果表明,传感器动态特性主要受检波电路影响,模拟开关方法可以有效地检测传感器动态特性。 展开更多

关键词 磁浮列车 动态特性 间隙传感器 模拟开关 阶跃响应

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中低速磁悬浮列车电涡流间隙传感器设计 被引量：7

19

作者 张刘泽 吴峻 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-3,17,共4页

针对中低速磁悬浮列车上使用的电涡流间隙传感器存在的问题,采用ADUC841和FPGA相结合的方式,设计了一种新型的电涡流间隙传感器。FPGA作为频率信号源,实现RS-485接口功能,模拟开关和低通滤波进行同步解调,改进检测线圈,增强抗干扰性。... 针对中低速磁悬浮列车上使用的电涡流间隙传感器存在的问题,采用ADUC841和FPGA相结合的方式,设计了一种新型的电涡流间隙传感器。FPGA作为频率信号源,实现RS-485接口功能,模拟开关和低通滤波进行同步解调,改进检测线圈,增强抗干扰性。通过实验达到预期效果,验证了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 FPGA 间隙传感器 线圈形状 模拟开关

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中低速磁浮列车悬浮间隙传感器所处环境空间电磁干扰的研究 被引量：5

20

作者 罗茹丹 吴峻 李中秀 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2018年第11期1-6,共6页

中低速磁浮列车悬浮间隙传感器所处环境周围存在着多种电磁干扰,特别是悬浮磁场的漏磁和车辆运行时磁浮轨道感应产生的端部涡流磁场,这些磁场有可能通过检测线圈的耦合进入传感器的电路,影响悬浮间隙的检测。文中研究了这两种电磁干扰,... 中低速磁浮列车悬浮间隙传感器所处环境周围存在着多种电磁干扰,特别是悬浮磁场的漏磁和车辆运行时磁浮轨道感应产生的端部涡流磁场,这些磁场有可能通过检测线圈的耦合进入传感器的电路,影响悬浮间隙的检测。文中研究了这两种电磁干扰,在单磁铁模块模型的瞬态磁场仿真基础上,分析认为它们是一种低频干扰,并从屏蔽和滤波2个方面提出了解决方法。基于传感器检测频率与干扰频率的差异性,设计了一种FIR高通滤波器,仿真结果表明其抑制干扰效果良好。 展开更多

关键词 中低速磁浮列车 悬浮间隙传感器 电磁干扰 涡流 漏磁 瞬态磁场仿真

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