基于特征结构配置的电磁轴承高速电机刚性转子系统鲁棒输出反馈控制器的设计
作者机构：浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027
基 金：国家自然科学基金项目(11632015) 国家重点基础研究发展计划项目(2018YFB0905500)
出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)
年 卷 期：2022年第42卷第10期
页 码：3775-3785页
摘 要：特征结构配置法直接建立反馈控制器参数与闭环系统特征结构之间的联系,物理意义明确且适用性强,在飞行器、振动主动控制等对象的控制器设计中得到广泛的应用。针对电磁轴承(active magnetic bearing,AMB)高速电机刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的鲁棒输出反馈控制器的设计方法。首先,引入交叉微分反馈,建立两自由度简化转子模型。然后,给出特征结构配置的具体步骤,并从稳定性和动态性能、偏置电流变化对系统性能的影响、不平衡振动响应以及控制能量这4个角度选择优化目标以设计鲁棒比例微分控制器。最后,进行数值仿真和实验,发现鲁棒输出反馈控制下的AMB转子系统不仅能够在不同偏置电流条件下0.1s内快速起浮,而且在全转速范围内最大振幅不超过0.04mm,远小于转子与保护轴承之间的径向间隙,验证该控制器的有效性。
主 题 词：电磁轴承 刚性转子 特征结构配置 输出反馈控制 不平衡振动抑制
学科分类：0810[工学-土木类] 080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 080402[080402] 0835[0835] 081002[081002]
核心收录：
D O I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.202534
馆 藏 号：203112062...
