电磁悬浮系统的改进线性自抗扰控制方法

作者：杨杰; 杨星; 高涛; 胡海林^*

来源：电机与控制学报, 2023, 1-12.

• 单点电磁悬浮系统
• 线性自抗扰控制
• 级联扩张状态观测器
• 观测精度
• 频域分析

单点电磁悬浮系统是常导电磁磁浮列车悬浮系统的关键控制单元。针对单点电磁悬浮系统因强干扰影响导致控制性能下降的问题，提出了一种改进型线性自抗扰控制（LADRC）方法。首先，基于电磁悬浮结构及原理，建立了单点悬浮系统线性化模型，并对系统稳定性进行了分析。其次，设计基于自抗扰控制方法的位置外环控制器以及基于PI调节器的电流内环控制器。之后，对线性扩张状态观测器进行改进，设计两级级联的线性扩张状态观测器提高扰动估计精度及速度，进而提高LADRC中扩张状态观测器对系统扰动的估计能力，并在频域上分析了改进型LADRC在扰动估计性能和抑制能力上的优越性。最后，搭建实验环境，对改进线性自抗扰控制方法的有效性进行验证，实验结果表明，所提的改进型LADRC不仅具有良好的位置跟踪性能，同时相比传统LADRC具有更强的抗扰动能力。

• 单位
  江西理工大学; 自动化学院