磁悬浮转子状态反馈解耦自抗扰控制方法

作者：尹增愿; 蔡远文; 任元^*; 王卫杰; 陈晓岑; 于春淼

来源：北京航空航天大学学报, 2022, 48(07): 1210-1221.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0021

• 磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)
• 磁悬浮转子
• 姿态测量
• 状态反馈解耦
• 自抗扰控制(ADRC)

针对磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)转子偏转通道强耦合及航天器姿态测量过程中受扰失稳问题，提出了一种磁悬浮转子偏转解耦抗干扰控制方法。分析了转子两自由度偏转耦合现象，设计了基于状态反馈的解耦控制器；建立了MSCSG在姿态测量过程中航天器的姿态运动对磁悬浮转子产生的干扰力矩模型，采用自抗扰控制器(ADRC)抑制磁悬浮转子的外部干扰；对所建立的扩展状态观测器(ESO)跟踪性和系统稳定性进行了分析，通过调节ADRC中非线性状态误差反馈控制律系数，实现了系统有界输入条件下的稳定。仿真结果表明：状态反馈解耦能够实现偏转自由度的完全解耦，ESO具有良好的跟踪性能，ADRC较传统PID控制方法具有更好的抗干扰性能。

• 单位
  中国人民解放军装备学院