MSCMG磁轴承μ综合控制方法与实验研究  

Experimental study on μ synthesis control for magnetic bearings of MSCMG

作　　者：郑世强[1] 房建成[1] 魏彤[1] 丁力[1] 

机构地区：[1]北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室,北京100191

出　　处：《仪器仪表学报》2010年第6期1375-1380,共6页Chinese Journal of Scientific Instrument

基　　金：国家自然科学基金重点项目(60736025);国家杰出青年科学基金(60825305)资助项目

摘　　要：针对磁悬浮控制力矩陀螺磁轴承控制对象模型各通道的不一致性引起存在的参数摄动和未建模动态等问题,提出了一种基于结构奇异值μ分析的鲁棒控制器设计方法。该方法可直接将参数摄动和未建模动态引入到控制器的设计中,无需将其转化为一类更大范围的不确定性,避免了H∞方法的不必要保守性,还可对系统的鲁棒性能问题进行分析和综合。实验结果表明,与常规PID控制器相比,系统阶跃响应的位置超调量与稳定时间均有较大程度的改善,同时对系统参数的摄动也具有较强的鲁棒性,证明了μ综合法设计控制器的有效性。Aiming at the parameter perturbation and modeling uncertainties of control object in magnetically suspended control moment gyros,this paper presents a robust controller design for active magnetic bearing using μ synthesis method.Model uncertainties of the electronic system,such as the filters,amplifiers and sensors,are considered.The analytical models of magnetic bearing-rotor are developed and refined through comparing with the experiment data.In order to reduce the conservativeness of H∞ method,the robust performance design is transformed into the robust stabilization problem of an augment system via introducing a fictive uncertainty module.Compared with PID controllers,experiment results show that the control system can maintain a good robust performance in model uncertainty and parameter perturbations,which proves the effectiveness of the proposed μ synthesis method.

关 键 词：控制力矩陀螺 主动磁轴承 参数摄动 鲁棒控制 μ综合法 

分 类 号：TP273.2[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] V448.22[自动化与计算机技术—控制科学与工程]