基于μ分析的鲁棒控制器在磁悬浮轴承中的应用

针对磁悬浮轴承电磁力线性化和位移传感器温漂现象等不确定性，建立了考虑参数不确定性的磁悬浮轴承-转子系统的摄动模型，基于该模型设计了一种基于结构奇异值μ分析的鲁棒控制器并进行仿真分析，结果表明控制器降阶前后转子能稳定悬浮在平衡位置，且对正弦干扰有一定抑制作用。在转子试验台上进行了悬浮和激振试验，结果表明：与传统PID控制方法相比，μ综合控制下转子起浮调节时间缩短了95%，稳定时抵抗内部激振扰动的能力均有较大改善，且在0.5 mm, 40 Hz和0.5 mm, 60 Hz正弦干扰下，μ综合控制下转子位移幅值分别降低了36.4%和40%，说明考虑模型参数不确定性情况下设计的μ综合控制器使系统具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。