可控磁路式永磁悬浮系统的模糊鲁棒控制.pdf

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1、第2期组合机床与自动化加工技术No．22016年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．2016文章编号：1001—2265(2016)02—0076—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．02．021可控磁路式永磁悬浮系统的模糊鲁棒控制水孙兴伟，夏鹏澎，金俊杰，李祥，孙凤，王可(1．沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870；2．中国科学院自动化研究所，沈阳110016)摘要：针对可控磁路式永磁悬浮系统多变量强耦合、非线性等特点，根据模糊PID控制器的设计思想，设计了一种基于鲁棒控制的模糊

2、鲁棒控制器，可以在线调整控制器各参数。将该控制器与原鲁棒控制器进行仿真分析对比，结果表明该控制器可以使系统具有良好的鲁棒稳定性，实现系统对位移信号的跟踪和对外部扰动的抑制，适应被控对象的非线性和时变性，满足该悬浮系统的性能要求，与鲁棒控制器相比提高了系统的动态性能。关键词：永磁悬浮；可控磁路；模糊鲁棒控制中图分类号：TH166；TG659文献标识码：AFuzzyRobustControlofPermanentMagneticSuspensionSystemUsingVariableFluxPathControlMethodSUNXing—wei，XIAPeng—peng，JINJun-jie

3、，LIXiang，SUNFeng，WANGKe(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China；2．Insti—tuteofAutomationChineseAcademyofSciences，Shenyang110016，China)Abstract：Tosolvetheproblemsofmulti-variable，strongcouplingandnonlinearofpermanentmagneticsuspensionsystemusingvariableflu

4、xpathcontrolmethod，basingonthedesignmethodoffuzzyPIDcon—troller．afuzzyrobustcontrolleriSdesignedwhichisusedforadjustingtheparameterofcontrolleronline．Theresultsofcomparingsimulationbetweenthefuzzyrobustcontrollerandtraditionalrobustcontrollerindi—catethattheformcontrollerhasexcellentrobustness．Itca

5、nrespondtheinputsignalofdisplacementandre—alizethestabilityofsystemcausedbydisturbance，andcanadaptthenonlinearandtime—varyingcharacteris—tics．Thedynamiccapabilityofcontrolledsystemisadvanced．Keywords：permanentmagneticsuspension；variablefluxpathcontrolmethod；fuzzyrobustcontrol在磁悬浮方面取得较好的控制效果。0引言本文针对

6、可控磁路式永磁悬浮系统，根据模糊可控磁路式永磁悬浮系统是通过改变系统中径向PID控制器的设计思想，设计了一种基于鲁棒控制的磁化的盘状永磁铁的旋转角度来改变磁路，调整系统模糊鲁棒控制器。将偏差e和偏差率ec作为控制输悬浮力的大小，实现系统的悬浮。该系统中悬浮力入，在线调整模糊鲁棒控制器各参数，参数调整规则与主要由外部支撑部件提供而不是永磁体，其与传统的模糊PID控制器。类似，其既具有模糊控制时变性永磁的悬浮系统相比，在零功率悬浮、对悬浮力变化的和适应性强的特点，又具有鲁棒控制器鲁棒稳定性强敏感程度等方面有很大的优势，与电磁悬浮及电磁的特点，并将该控制器与原鲁棒控制器进行了仿真对永磁混合的悬浮系

7、统相比，在能耗方面优势明显。比分析，进一步验证了该控制器的控制性能。然而，与众多磁悬浮系统一样，该系统具有多变量强耦1系统悬浮原理及数学模型合、非线性、参数不确定、负载扰动等特点，这将直接反映到系统的控制中，从而增加了控制器设计难度。可控磁路式永磁悬浮系统的模型如图1所示，当在控制器设计方面，采用鲁棒控制理论设计的控径向磁化的盘状永磁铁的转角0等于0。时，磁感线从制器具有很好的鲁棒性可以解决这类参数不确定和受