为有效降低系统固有频率,获得外部振动在多频段的强衰减,以永磁电磁混合作动器为负刚度结构提出并设计了一种准零刚度的磁悬浮隔振平台,实现了基于模糊PID(proportional integral differential)算法的振动主动控制系统.首先,通过特性分析与参数计算,基于准零刚度理论完成了准零刚度磁悬浮隔振平台的方案设计;其次,建立磁悬浮隔振系统模型,提出基于模糊PID算法的振动主动控制策略,可主动调节系统的等效刚度和阻尼;最后,基于Speedgoat实时目标机开发振动主动控制系统,搭建隔振测试平台,并开展了隔振性能测试.研究结果表明:本文设计的准零刚度磁悬浮隔振平台通过采用模糊PID的控制策略能够主动调节PID参数,动态调整系统的等效刚度和阻尼;外部振动频率在20~100 Hz频率段内,振动衰减率大于80%;外部振动频率在100~500 Hz频率段内,振动衰减率大于90%.
为实现中速磁浮列车悬浮系统的数据驱动异常检测,首先,引入基于参数化残差的异常检测方法;然后,针对当前悬浮系统的异常先验信息非常缺乏的问题,建立悬浮系统健康数据置信集和异常数据置信集,确定悬浮系统的异常检测评估函数与阈值;接着,异常误报率固定时以最小化异常漏检率为设计目标,从数理角度设计满足该目标的最优参数向量,并以此构建基于最低漏检率的悬浮系统异常检测算法;最后,以长沙磁浮快线的悬浮系统运行数据为例,对悬浮系统的间隙突变异常、砸轨异常和加速度传感器异常进行分析和检测.结果表明,在异常误报率为5%时,所提出的方法能够实现3种典型异常的全部检测,不存在对3种异常的漏检和对正常数据段的误检,最大异常检测滞后0.2 s.
