斥力式混合磁悬浮系统的建模与H∞控制  

Modeling and H∞ control of repulsive hybrid magnetic levitation system

作　　者：李冰林[1,2,3] 曾励 张鹏铭[3] 陈嘉淏 LI Bing-lin;ZENG Li;ZHANG Peng-ming;CHEN Jia-hao

机构地区：[1]南京林业大学汽车与交通工程学院,南京210037 [2]扬州大学机械工程学院,扬州225009 [3]浙江精功科技股份有限公司,绍兴312030

出　　处：《制造业自动化》2022年第12期128-132,165,共6页Manufacturing Automation

基　　金：国家自然科学基金(51375427)。

摘　　要：针对斥力式的永磁电磁混合磁悬浮系统,基于永磁材料的线性退磁特性,对其结构进行磁路分析,推导了其悬浮力的解析模型。通过有限元分析获得其在水平和垂直方向上悬浮力与位移和电流的关系,由此对模型参数进行辨识,从而建立了由永磁铁和电磁线圈构成的混合磁悬浮系统的数学模型。考虑到系统易受到外界动态以及本身建模误差的影响,设计了一种混合灵敏度H控制器。通过仿真表明,与PID控制相比,H控制超调小,稳定时间短,能使系统控制稳定。最后实验结果显示,所设计的控制器提高了斥力式混合磁悬浮的稳定性能,具有抵御外界扰动的能力,提高了控制系统的鲁棒性。

关 键 词：斥力式 混合磁悬浮 建模H∞控制器 

分 类 号：TH139[机械工程—机械制造及自动化]