【硕士论文】高速磁悬浮列车相对位置传感器的研究与实现.pdf

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1、西南交通大学硕士学位论文高速磁悬浮列车相对位置传感器的研究与实现姓名：唐立申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：郭小舟20060501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要高速磁悬浮列车定位测速传感器系统为磁悬列车运行控制系统提供列车运行所必需的位置、速度及方向信息；并且在高速磁悬浮列车低速行驶时为高速磁悬浮列车提供必不可少的列车牵引信息。通过考察与研究，确立了一种高速磁悬浮列车相对位置定位测速传感器与高速磁悬浮列车绝对位置定位装置相结合的技术方案。在研究中通过理论计算及实验证明了该方案能很好的实现高速磁悬列车定位测速任务

2、，可靠的完成系统的各项技术指标。在文中对磁浮列车相对位置传感器的原理进行了分析，并采用了电感式变磁阻传感器来对齿槽检测进行实现的技术方案。对检测探头的原理进行了深入研究，采用三维有限元方法对传感器平面电感进行了建模分析。在此基础上进行了优化设计，得出了平面线圈对齿槽轨道的检测特性，并对检测函数作了分析。对模拟电路的设计进行了分析与方法列举，采用了简单的并联谐振的方法将位置信息调制成了电信号，并对其解调电路进行了研究，确定了简易可靠的解调方法及优化的电路参数。使得传感器模拟电路输出电信号利于数字运算与译码。对磁浮列车相对位置传感器的标定与编

3、码进行了分析，并设计了合适的数字电路，就传感器的数字算法进行了研究采用了多种软件算法对传感器数字信号进行处理，使传感器有得很好的检测性能。对传感器系统受到的干扰进行了分析，分析了传感器系统的温度漂移与非线性的因素及影响，并给出了补偿方法。关键词：相对位置传感器；磁浮列车；平面线圈；有限元西南交通大学硕士研究生学位论文第1l页AbstractL0cationandspeeddetectionsystemfbrhigh-speedmagleVvehicle(HsMV)proVideimportanceinformationoflocatioⅡ

4、，speedanddirectionforHSMv．ItalsosendasignaltotfactVehiclewhenHSMVrunslowly．Tbdetectthe10cationaⅡdspeed0fhigh-speedmaglev，alocationaⅡdspeeddetectingschemeisproposed．Inthisscheme，thetooth-and·slotsofLSM(1inearsynchronousmotor)andthelocationreferenceleavesbesidethetrackandde

5、tectedastherelativeandabsOlutelOcatiOnsignals，respectiVely．TheschemeisprOVedthatitissatisfyingeVerytechnOlogytargetbyexperiment．TherelativelOcatiOnseⅡsOrplaysanimpor￡antrOleforlocationandspceddctectiOnsystemwhichisacriticalcomponentOfHSMv．Inthispaper，aVaryreluctaⅡceinduct

6、ancemethodisdeVelopedandcreatedfortherelativelocationsensor．Accuratethree．dimensionalelectromagnetjsmmOdelsOfpIanafcOilsarecstablishcdwithFinitcElementAⅡalysis(FEA)softwareANsYsandVariousinductancemodelareanalyzedtoreVealtheplanarcoil’sdetectioncharacteristic．Theresultwil

7、lprOVideusefulanalysismethodfortheOptimizationofrelativc10cationsensOr．AparalledcircuitmodelissclcctcdtOtransfertOOth-and-slOtinfOrmationtoaⅡa109signalbaseanalysisaⅡdexperimenttoVariouscircuitmodel．TheoptimizedparameterofcircuitisadopttomakeaOptimalanalogsignal．TheOptimiz

8、atioⅡarithmeticofsOftwareisadoptt0achievesensor’sdemarcated．TheElectromagneticIⅡterferenceandtem