磁悬浮列车悬浮控制算法

降噪33.87%

一种无需复杂非线性运算的线性跟踪微分器，可有效抑制磁悬浮列车悬浮间隙信号中的随机噪声，提升悬浮稳定性。

Wenjin, Zhang · Zhijian, Lin · Ruiyang, Zhang · 龙志强 · Qiuming, Gu · 张和洪

Journal of Railway Science and Engineering 2023

参数信息

滤波性能提升（正弦）

37.5 %

滤波性能提升（方波）

33.87 %

相位滞后降低（正弦）

5.04 %

相位滞后降低（方波）

30.34 %

超调量降低

6.57 %

调节时间缩短

0.11 s

技术优势

滤波性能大幅提升

对含噪正弦波和方波输入，滤波性能分别提升 37.5% 和 33.87%，比传统 fhan-TD 更有效地抑制噪声。

相位滞后更小

与传统 fhan-TD 相比，相位滞后分别降低 5.04% 和 30.34%，信号跟踪更及时。

超调更小、响应更快

在磁浮列车悬浮阶段，超调量降低 6.57%，调节时间缩短 0.11 s，悬浮更平稳。

实现更简单

无需 fhan-TD 中的复杂非线性运算，采用反步法设计，控制规律具有线性特性，易于工程实现。

应用场景

• 磁悬浮列车控制：用于磁浮列车悬浮控制，抑制间隙信号噪声，提升悬浮稳定性。
• 精密仪器与测量：用于精密测量中的信号滤波，提高信噪比，减少相位滞后。
• 机械工程：用于机械系统的反馈控制，改善动态响应，降低超调。