磁悬浮位置跟踪控制器设计及其鲁棒分析

实现被控对象对目标位置的稳定快速跟踪是磁悬浮的关键技术之一。针对悬浮小球的单自由度控制问题,采用时域分析方法,完成了PD控制器的参数设计。在机械受力和电磁电路分析的基础上建立系统的动态数学模型,然后基于劳斯稳定判据测算比例微分参数的基本范围,最后根据给定的性能指标要求完成控制参数的整定。仿真分析表明,所得控制系统能在0.02 s内实现小球向上5 mm的位置跟踪,并且对内部控制电流的衰减和外部的不确定直接位置干扰具有较强的抵抗能力,所设计的系统具有良好的动态性能和鲁棒性。