Automatic Design of a Maglev Controller in State Space

We describe the automatic synthesis of a global nonlinear controller for stabilizing a magnetic levitation system. The synthesized control system can stabilize the maglev vehicle with large initial displacements from an equilibrium, and possesses a much larger operating region than the classical linear feedback design for the same system. The controller is automatically synthesized by a suite of computational tools. This work demonstrates that the difficult control synthesis task can be automated, using programs that actively exploit knowledge of nonlinear dynamics and state space and combine powerful numerical and symbolic computations with spatial-reasoning techniques.

The cross-entropy method and its application to minimize the ripple of magnetic levitation forces of a maglev system

This paper explores firstly the potential of a new evolutionary method - the Cross-Entropy (CE) method in solving continuous inverse electromagnetic problems. For this purpose, an adaptive updating formula for the smoothing parameter, some mutation operation, and a new termination criterion are proposed. The proposed CE based metaheuristics is applied to reduce the ripple of the magnetic levitation forces of a prototype Maglev system. The numerical results have shown that the ripple of the magnetic levitation forces of the prototype system is reduced significantly after the design optimization using the proposed algorithm.

Dinâmica e controle de um sistema Maglev simplificado

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEIS

National Maglev Initiative. Final report.

Mode of access: Internet.

Maglev demonstration, design and development plan /

"August 1994."

Dynamic response of finite length MAGLEV vehicles subjected to crosswind gusts. Final report.

Transportation Department, Office of Systems Engineering, Washington, D.C.

Safety of high speed magnetic levitation transportation systems : preliminary safety review of the Transrapid Maglev System.

"April 1991."

Proposta per un maglev urbano. Lineamenti di un progetto di ricerca industriale per lo sviluppo di un sistema di trasporto innovativo

L'oggetto della proposta è un sistema di trasporto guidato di media potenzialità destinato alle aree metropolitane, basato sulla tecnologia della levitazione magnetica. Utilizza magneti permanenti ad alta energia per la sostentazione; un motore lineare sincrono per la propulsione; un dispositivo meccanico, o elettromagnetico, per stabilizzare la guida assicurata dagli stessi magneti della sostentazione. Il contenuto innovativo dell'oggetto non si limita alla parte non convenzionale (levitazione), ma investe tutto il sistema, poiché l'offerta industriale di un sistema destinato alle aree metropolitane è vincente solo se riferita ad un sistema completo (infrastruttura, veicoli, alimentazione, sistema di sicurezza, modello di esercizio, gestione, manutenzione, …). Si descrive inoltre la particolare soluzione inedita con abitacolo sospeso al di sotto dell'involucro tecnologico (comprendente magneti di sostentamento, motore lineare, sistema di guida, sospensione secondaria).

模糊自适应PID在磁悬浮系统中的应用

针对EMS型磁悬浮列车悬浮系统的非线性、迟滞性及模型不确定的特点,本文采用了模糊自适应整定PID控制技术来满足其对动态和静态性能的要求。仿真结果表明模糊自适应整定PID控制器学习精度高、收敛速度快、在系统同时存在磁悬浮系统参数的变化和负载扰动时.具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。

Die Auswirkungen von Hochgeschwindigkeitsverkehr auf die Erreichbarkeit der Regionen in Deutschland - dargestellt am Beispiel der Magnetschwebebahn Transrapid

Nach 35 Jahren Entwicklungszeit wurde im Jahr 2004 in Shanghai die erste kommerzielle Anwendung des innovativen Magnetbahnsystems Transrapid in Betrieb genommen; in Deutschland konnte bislang keine Transrapid-Strecke realisiert werden, obwohl dieses System entsprechend den Ergebnissen einer vom damaligen Bundesverkehrsminister beauftragten Studie aus dem Jahr 1972 für den Einsatz in Deutschland entwickelt wurde. Beim Transrapid handelt es sich um eine echte Produkt-Innovation im Bahnverkehr und nicht um eine Weiterentwicklung oder Optimierung wie beim ICE, und ist somit als innovativer Verkehrsträger der Zukunft in die langfristige Entwicklung der Verkehrssysteme einzufügen. Die modernen HGV Bahnsysteme (Shinkansen/TGV/ICE) hingegen sind, ähnlich der Clipper in der Phase der Segelschifffahrt im Übergang zum Dampfschiff, letzte Abwehrentwicklungen eines am Zenit angekommenen Schienen-Verkehrssystems. Die Einführung von Innovationen in einen geschlossenen Markt stellt sich als schwierig dar, da sie zu einem Bruch innerhalb eines etablierten Systems führen. Somit wird in der vorliegenden Arbeit im ersten Teil der Themenkomplex Innovation und die Einordnung der Magnet-Schwebe-Technologie in diese langfristig strukturierten Abläufe untersucht und dargestellt. Das Transrapid-Projekt ist demzufolge in eine zeitstrukturelle Zyklizität einzuordnen, die dafür spricht, die Realisierung des Gesamtprojektes in eine Zeitspanne von 20 bis 30 Jahre zu verlagern. Im zweiten Teil wird auf der Basis einer regionalstrukturellen Analyse der Bundesrepublik Deutschland ein mögliches Transrapidnetz entworfen und die in diesem Netz möglichen Reisezeiten simuliert. Weiterhin werden die Veränderungen in den Erreichbarkeiten der einzelnen Regionen aufgrund ihrer Erschließung durch das Transrapidnetz simuliert und grafisch dargestellt. Die vorliegende Analyse der zeitlichen Feinstruktur eines perspektiven Transrapidnetzes ist ein modellhafter Orientierungsrahmen für die Objektivierung von Zeitvorteilen einer abgestimmten Infrastruktur im Vergleich zu real möglichen Reisezeiten innerhalb Deutschlands mit den gegebenen Verkehrsträgern Schiene, Straße, Luft. So würde der Einsatz des Transrapid auf einem entsprechenden eigenständigen Netz die dezentrale Konzentration von Agglomerationen in Deutschland fördern und im Durchschnitt annähernd 1 h kürzere Reisezeiten als mit den aktuellen Verkehrsträgern ermöglichen. Zusätzlich wird noch ein Ausblick über mögliche Realisierungsschritte eines Gesamtnetzes gegeben und die aufgetretenen Schwierigkeiten bei der Einführung des innovativen Verkehrssystems Transrapid dargestellt.

Automatic Analysis and Synthesis of Controllers for Dynamical Systems Based On P

I present a novel design methodology for the synthesis of automatic controllers, together with a computational environment---the Control Engineer's Workbench---integrating a suite of programs that automatically analyze and design controllers for high-performance, global control of nonlinear systems. This work demonstrates that difficult control synthesis tasks can be automated, using programs that actively exploit and efficiently represent knowledge of nonlinear dynamics and phase space and effectively use the representation to guide and perform the control design. The Control Engineer's Workbench combines powerful numerical and symbolic computations with artificial intelligence reasoning techniques. As a demonstration, the Workbench automatically designed a high-quality maglev controller that outperforms a previous linear design by a factor of 20.

Estudo de materiais supercondutores em forma de SQUID com uma constrição usando métodos de paralelização computacional

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Organisational learning, climate change and the tragedy of the commons in China

This paper ends with a brief discussion of climate change and suggests that a practical solution would be to transfer much of the current air, sea and long-haul trucking of intercontinental freight between China and Europe (and the USA) to maglev systems. First we review the potential of Asian knowledge management and organisational learning and contrast this against Western precepts finding that there seems to be little incentive to 'look after one's fellows' in China (and perhaps across Asia) outside of tight personal guanxi networks. This is likely to be the case in the intense production regions of China where little time is allowed for 'organisational learning' by the staff and there is little incentive to initiate 'knowledge management' by senior managers. Thus the 'tragedy of the commons' will be enacted by individuals, township, and provincial leaders upwards to top ministers - no one will care for the climate or pollution, only for their own group and their wealth creation prospects. Copyright © 2011 Inderscience Enterprises Ltd.