[发明专利]一种基于状态空间分析的磁悬浮飞轮电池H∞控制方法

摘要

本发明涉及一种基于状态空间分析的磁悬浮飞轮电池H∞控制方法，将被控对象的状态空间方程代入到闭环控制系统传递函数中，并结合控制系统加权函数求解获得H∞控制器的控制参数，H∞控制器根据控制参数对被控对象进行控制，基于状态空间分析确定被控对象状态空间方程，能够快速获取H∞控制器的控制参数，有效提高了磁悬浮飞轮电池系统鲁棒稳定性和抗干扰、抗摄动能力，有助于磁悬浮储能飞轮高速稳定转动，增加磁悬浮飞轮电池的比功率和比能量。

主权项

1.一种基于状态空间分析的磁悬浮飞轮电池H∞控制方法，其中，磁悬浮飞轮电池包括H∞控制系统和被控对象，H∞控制系统包括H∞控制器和对应的控制系统加权函数W₁、W₂和W₃，其特征在于：H∞控制方法为将被控对象的状态空间方程代入到闭环控制系统传递函数中，并结合控制系统加权函数求解获得H∞控制器的控制参数，H∞控制器根据控制参数对被控对象进行控制，其中，所述被控对象的状态空间方程如下式所示：其中，G₁₁(s)、G₁₂(s)、G₂₁(s)和G₂₂(s)分别表示状态空间方程G(s)的子向量矩阵，G₁₁(s)=A、G₁₂(s)=[P Q]、G₂₁(s)=L、G₂₂(s)=[O O]；A=OI-KM-CM,P=OIM,Q=O-IM,]]>L＝[I O]，O表示零矩阵，所述被控对象包括储能飞轮，M为储能飞轮的质量矩阵，C为储能飞轮的阻尼系数矩阵，K为储能飞轮的位移刚度矩阵，I为单位矩阵。