基于滑模状态观测器的两自由度磁悬浮球控制

作者:王伟超; 褚晓广*; 王文轩; 宋蕊
来源:南京信息工程大学学报(自然科学版), 2021, 13(03): 355-362.
DOI:10.13878/j.cnki.jnuist.2021.03.013

摘要

首先分析了磁悬浮球绕组磁力线扭曲特性,构建了含轴向和水平两自由度的磁悬浮球运动模型,采用模型转换,将系统中的匹配性和非匹配性干扰统一重构为匹配性干扰,建立新的系统状态空间方程;其次,针对悬浮气隙中气隙速度与加速度难以获取、干扰实时性观测困难的问题,提出了含干扰重构的气隙速度、加速度滑模观测器,并基于此观测器设计了滑模跟踪控制器;最后搭建含干扰重构的滑模状态观测和跟踪协同控制仿真平台,结果表明所提控制策略在动态响应速度、跟踪误差和抗干扰能力性能方面优于传统PID控制.