磁悬浮轴承多自由度转子系统的协同控制建模与仿真研究

• 作者: 竺志大 王文军 寇海江 曾励 戴敏 张帆
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 磁悬浮轴承 转子 协同控制 数学模型 仿真
• 年，卷（期）: 2021,（17）
• 所属期刊栏目: 机械动力学
• 页码范围: 173-184
• 页数: 12页
• 分类号: TM355
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.17.173

摘要

电磁轴承具有无摩擦和磨损、寿命长、无油污染等优点而具有广泛的应用前景.针对非线性、高维特性以及负载不确定性和大范围变化的磁悬浮支承的转子动力系统,建立了系统的原型模型,基于逆系统对系统进行非线性解耦伪线性化,并设计了对伪线性化系统的协同控制器,构建了基于协同控制策略的闭环控制系统,并对系统进行了仿真研究,仿真结果表明:经过逆系统解耦的磁悬浮轴承支承的多自由度转子动力系统,在协同控制作用下,系统具有无超调且响应速度快、抗负载干扰的鲁棒性强、稳态性能好等优点,与传统PID控制策略比较具有更好的动态性能和稳态性能.