申请/专利权人：石家庄铁道大学;盾石磁能科技有限责任公司

申请日：2023-08-30

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN116989063B

主分类号：F16C32/04

分类号：F16C32/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.11.21#实质审查的生效;2023.11.03#公开

摘要：本发明提供了一种基于等价输入干扰的主动磁悬浮轴承控制方法及系统，方法包括以下步骤：建立带有外部未知扰动的单自由度主动磁悬浮系统模型；将给定的参考量rt与单自由度主动磁悬浮系统的实际输出量的差值输入内模，用来确保对参考输入的精确跟踪，再将内模的输出量和状态观测器的观测量输入到滑模控制器进行滑模控制，获得作用于单自由度主动磁悬浮系统的实际控制量；将单自由度主动磁悬浮系统的实际控制量和实际输出量输入状态观测器进行扰动观测，得到外部未知扰动的等价干扰；将等价干扰负反馈输入到磁悬浮轴承转子系统，以抵消外部扰动带来的影响，达到系统稳定抗扰动的目的。

主权项：1.一种基于等价输入干扰的主动磁悬浮轴承控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1.建立带有外部未知扰动dt的单自由度主动磁悬浮系统模型；步骤S2.将给定的参考量rt与单自由度主动磁悬浮系统的实际输出量yt的差值输入内模，用来确保对参考输入的精确跟踪，再将内模的输出量和状态观测器的观测量输入到滑模控制器进行滑模控制，获得作用于单自由度主动磁悬浮系统的实际控制量ut；步骤S3.将单自由度主动磁悬浮系统的实际控制量ut和实际输出量yt输入状态观测器进行扰动观测，得到外部未知扰动dt的等价干扰步骤S4.将等价干扰负反馈输入到磁悬浮轴承转子系统，以抵消外部扰动带来的影响，达到系统稳定抗扰动的目的；所述步骤S1中，所述单自由度主动磁悬浮系统模型的状态空间方程为： 式中：u为控制电流，C＝[10]，x1＝xp，x0为转子的原点位置，xp为转子接受扰动后的位置，μ0为空气磁导率，S为线圈导线材料横截面积，N为线圈绕组匝数，i0为线圈电流；所述步骤S3中，等价干扰的计算公式为： 式中，L为状态观测器的观测误差放大倍数，ext为系统实际输出量yt与状态观测器输出量之间的观测误差： 式中，状态观测器观测出来的等价控制量，St为滑膜控制器的开关函数，KS为滑膜控制器的滑模控制率系数。

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