[发明专利]三自由度混合磁轴承变饱和柔性变结构控制方法

摘要

本发明公开一种三自由度混合磁轴承变饱和柔性变结构控制方法。三自由度混合磁轴承控制系统是由变饱和柔性变结构控制器，驱动电路，三自由度混合磁轴承，位移检测模块依次连接构成的闭环控制系统。变饱和柔性变结构控制器由控制参数u，一般算子f，系统状态向量x，选择参数p，变饱和项u_s，调节向量k₁^T，k₂^T构成，并串接驱动电路前，驱动电路直接控制三自由度混合磁轴承。用位移传感器检测三自由度混合磁轴承转子位移信号，反馈给闭环控制器，构成三自由度混合磁轴承变饱和柔性变结构控制系统。本发明采用变饱和柔性变结构控制器，可以排除滑膜动态，使得系统接近最优控制系能，而且能够得到连续，平滑的控制信号。

主权项

一种三自由度混合磁轴承变饱和柔性变结构控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，构建一种三自由度混合磁轴承的变饱和柔性变结构控制系统，该系统由变饱和柔性变结构制器a、驱动电路b、被控对象d和位移检测模块c依次连接构成一个闭环控制系统，被控对象d为三自由度混合磁轴承；S2，通过位移检测模块c中的位移传感器检测到转子发生位移偏差时的转子位移输出信号x、y和z，转子位移输出信号x、y和z与给定位移参考信号x^*，y^*和z^*做差，产生位移偏差e_x、e_y和e_z；S3，位移偏差e_x、e_y和e_z经过变饱和柔性变结构控制器a处理，产生相应的输出为力信号F_x^*、F_y^*，F_z^*；其中，变饱和柔性变结构控制器主要由控制参数u，系统状态向量x，选择参数p，变饱和限u_s(x)决定；S4，输出信号F_x^*、F_y^*，F_z^*通过驱动电路b控制被控对象d，实现三自由度混合磁轴承控制系统的构建。