高速磁浮车间隙传感器齿槽效应补偿方法研究.pdf

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1、16传感器与微系统(FransducerandMicrosystemFechnofogies)2013年第32卷第4期高速磁浮车间隙传感器齿槽效应补偿方法研究靖永志，肖建(1．磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室，四JII成都610031；2．西南交通大学电气T程学院，四川成都610031)摘要：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、2～20mm范围内补偿器输出最大误差为±0．18mm，该种方法可以有效地消除齿槽效应，并提高传感器的榆测精度，满足高速磁浮车悬浮控制系统要求。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中图分类号：TP212．9；TP389．1文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)04-0016-03Studyonsloteffectcompensationmethodforgapsensorofhigh-speedmaglevtrainJINGYong—zhi一．XIAOJian，(1．KeyLabo

3、ratoryofMaglevTechnologyandVehicle，MinistryofEducation，Chengdu610031，China2．SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：ThesloteffectisaspecialproblemforgapSelsorofhigh—speedmaglevtrain．Aimingattheprohlenlfsloterrorcausedbyt

4、his，amethodisproposed，al’range(：oilSinpr()beofsensortodetectslotpositiot1，Hseradialbasisfunction(RBF)neuralnetworktosetupinvei‘semodelofsloteflhetandcompensatetheoutputofSelloraccordingtopositionsigna1．SinmlationresultshowthaithelnaxJnlalllerrorofcompensatoroutputis±

5、0．18nlnlatrangeof2—2Ofinn．andcanefective]Yeliminateslotefect．precisionofthesensorisinerease(Iandmeettherequirementoflevitationcontrolsystemofhighspeedmaglev．Keywords：high—speedmaglevtrain；gapsensor；slotefect；inversemodel；radialbasisfunction(RBF)neuralnetwork0引言方向的真实变

6、化，引起悬浮控制器跟随错误的隙值他1一高速磁浮列车具有快速、低能耗、噪音小、安全舒适、无体随齿槽位置上下波动，当齿槽波动较大或列乍行进达到污染等优点，是一种非常理想的新型陆路高速交通工具，有一定速度叫‘就有可能导致悬浮控制系统发散危机列安着广阔的应用前景。电磁悬浮系统本身为不稳定系统。全。文献[2～5]从线圈没计的角度研究减小悄效应的为实现稳定悬浮需要采用闭环控制，控制系统需要的电磁方法，在一定程度上削弱了街槽影响，闪该办法刈lr艺求铁与轨道之间的悬浮间隙值由悬浮问隙传感器检测。问隙较高，批越生产时⋯一致性难于保；文献[6]利川

7、2个卡}l邻传感器安装于悬浮电磁铁磁极内，被测体定子轨道上斤槽传感器信号进行信号融合抑制齿槽效应，在Pc机㈠导刮铺设同步直线电机的长定子绕组电缆，因而轨道表面为齿较好效果，但该方法依赖干2个独立的间隙他感器，某个他槽交错结构，当列车保持某一固定悬浮间隙行进时，间隙传感器故障时无法达到预期效果。本义提出一-种通过布波他感器的检测线圈受轨道面齿槽结构的影响，其输出的问隙置检测线圈提取位置信号、再利『}j径向基函数(radialbasis值会随轨道的齿槽位置出现周期性的波动，定义这种与长function，RBF)神经网络对齿槽效应进行

8、补偿的方法，I·J定子齿槽相对位置相关的间隙波动为齿槽效应。若无法抑效解决齿槽效应，并提高了传感器的榆测精度和可靠性，满制该效应，悬浮控制系统把齿槽效应误判为悬浮问隙垂直足悬浮控制系统要求。收稿日期：2013-01-27基金项目：国家自然科学基金资助项目(510