CAT-1偶极场超导磁体的悬浮控制与仿真
Levitated Control and Simulation of Cat-1 Dipole Field Superconducting Magnet
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作者：
王亚林
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张国书
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作者单位：
- 通讯作者：
张国书
Email:zhangguoshu@ecit.cn
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提交时间：2024-03-03 18:19:05
摘要: 针对天环一号（CAT-1: China Astro-Torus 1）偶极场等离子体物理实验要求，装置要求中心漂浮超导线圈在无冷却和无电源条件下稳定悬浮至少5hr，设计了超导托举线圈与中心漂浮线圈耦合系统的悬浮控制系统。为确保1200 kg、5 MA悬浮磁体稳定悬浮，完成了控制系统的Simulink模型建立和仿真，基于 Routh-Hurwitz稳定判据，研究了PID控制策略对稳定控制影响，确定了稳定控制参数选取的范围：当驱动托举线圈的电源响应频率应大于9 Hz，输出电流的误差小于0.1%时，理想条件下PD控制系统最有控制效果为延迟时间为0.0463 s、上升时间为0.1545 s、峰值时间为0.6283 s、调节时间0.0848 s、超调量δ=1.6，稳态误差err小于0.05 mm，为电源相应频率大于9 Hz，输出误差小于0.05%。结果表明：基于PID能够在较短的时间内将悬浮超导环在预设位置，且采用合适的启动方式情况下，可极大的降低电路的负载，并为悬浮超导悬浮偶极场装置的技术可行性提供有力支撑。
版本历史
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2024-03-03 18:19:05 |
ChinaXiv:202403.00043V1
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