考虑基础激励输入的柔性磁悬浮控制系统

发布时间：2021-03-30 01:12

　　设计了基于全状态反馈的考虑轨道板振动的柔性磁悬浮控制算法,并与传统的不考虑轨道板振动的刚性控制算法进行比较。分析了轨道板刚度对磁悬浮系统稳定性的影响,探究了存在轨道基础激励时不同控制算法下的磁悬浮系统响应。结果表明:不考虑轨道板振动的刚性控制器对轨道板刚度的要求很高,并且对轨道基础激励敏感,极易造成振荡和失稳;考虑轨道板振动的柔性控制算法对轨道板刚度要求低,在基础激励作用下稳定性仍旧能够满足要求。 

【文章来源】：同济大学学报(自然科学版). 2020,48(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

考虑基础激励输入的磁悬浮系统结构

式中：qd、q2、r分别为悬浮气隙加权系数、磁铁振动加速度加权系数和控制电压加权系数。由于刚性控制算法不涉及轨道板的自由度，因此性能泛函只能对电磁铁自由度的相关信息进行约束。性能泛函的选取决定了控制器的控制效果。在Simulink平台上不断调试性能泛函中qd、q2、r的取值组合，以电磁铁和轨道板振动较小和控制电压在可接受范围内为目的，得到较优的权重系数组合。经过仿真试验尝试，取qd=106、q2=1、r=1，分别对悬浮气隙、磁铁振动加速度和控制电压进行加权。令

式中：Kf为设计的柔性控制器。柔性控制器结构如图3所示。由于考虑了轨道板的振动，因此性能泛函便可对轨道板的运动做出控制要求。式（23）中qt便体现了对轨道板振动的约束，使得控制器工作时得以抑制轨道板的振动。性能泛函如下所示：取qt=107、qd=106、q2=1、r=1，分别对轨道板的振动速度、悬浮气隙、电磁铁的加速度、控制电压进行加权。


本文编号：3108556