Generalized first-principle model of magnetic levitation
ČlánekOmezený přístuppeer-reviewedpostprintSoubory
Datum publikování
2023
Autoři
Dušek, František
Tuček, Jiří
Novotný, Aleš
Honc, Daniel
Vedoucí práce
Oponent
Název časopisu
Název svazku
Vydavatel
Abstrakt
Since its first demonstration more than a half century ago, magnetic levitation (MagLev) has gained eminent scientific attention from both the fundamental and applied points of view. In essence, MagLev shows highly nonlinear dynamics, described with nonlinear differential equations. Thus, in order to exploit the MagLev phenomenon, both mathematical models and control algorithms must be constructed. Frequently authors use simplifications of the model, and in doing so, limit the application of the MagLev model around a nominal operating point. In these simplified cases, the MagLev models may contain parameters that are not represented by proper physical quantities. Thus, in this work, we revised the issue of MagLev modelling from the first-principle approach. More specifically, we theoretically derived expressions for the interaction between the magnetic fields of the solenoid and a small magnetic object. The behaviour of the inductance on a distance from the solenoid was then described. The suggested MagLev modelling concept was verified experimentally, confirming the validity and correctness of the proposed MagLev mathematical model. The results presented here could thus be regarded as highly beneficial for formulating more complex MagLev designs exploitable in the field of model predictive control of the position of a levitating object.
Rozsah stran
p. 171330
ISSN
0304-8853
Trvalý odkaz na tento záznam
Projekt
SGS_2023_016/Výzkum a vývoj nových algoritmů, postupů a metod v oblasti detekce, lokalizace, identifikace a klasifikace objektů využitím strojového učení a prvků umělé inteligence pro oblast radarové techniky, dopravy a výrobních technologií
Zdrojový dokument
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, volume 587, issue: 1 December 2023
Vydavatelská verze
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304885323009800?via%3Dihub
Přístup k e-verzi
Práce není přístupná
Název akce
ISBN
Studijní obor
Studijní program
Signatura tištěné verze
Umístění tištěné verze
Přístup k tištěné verzi
Klíčová slova
Magnetic levitation, Nonlinear math model, Solenoid inductance, Solenoid magnetic force, Magnetická levitace, nelineární matematický model, indukčnost solenoidu, magnetická síla solenoidu