基于超导电动悬浮车辆的动力学模型研究

相比于电磁悬浮,超导电动悬浮的超导磁体与轨道线圈之间的动态相互作用关系更为复杂,无法采用与电磁悬浮相类似的等效磁轨关系建立动力学模型.针对此问题,本文对超导电动悬浮车辆动力学模型建模方法进行了探究.首先,基于车辆悬浮系统的基本工作原理,利用有限元软件仿真计算得到不同速度及间隙下的二维磁力矩阵;其次,基于MATLAB组建数据库,借鉴曲面积分思想和极限理论,利用SIMULINK平台将离散化的二维磁力矩阵搭建成n维关系矩阵,为后续超导电动悬浮车辆磁轨关系提供一定的基础;最后,基于多体动力学软件SIMPACK及其SIMAT技术完成SIMPACK与MATLAB的联合仿真模型.此外,通过对比分析系统固有频率验证了动力学模型的正确性,并利用所建立动力学模型分析了时速 700 公里系统的动力学响应,结果显示车辆运行各项动力学指标的仿真结果大小均在合理范围.本文工作可为今后超导电动悬浮列车动力学研究提供一定参考.