第２３卷第９期机械科学与技术Ｖ０１．２ｊＮｏ．？’２００４碎９月ＭＥｃＨＡＮＩｃＡＬｓｃＩＥＮｃＥＡＮＤＴＥｃＨＮｏＬｏＧＹ兰ｋｐｔｅｍｂｅｒ２Ｉ）（珥
刘淑琴文章编号：１００３—８７２８（２００４）０９—１００９＿０３
径向磁悬浮轴承参数不确定控制的研究
刘淑琴１一，富志宏２，陈大融１
（１清华大学摩擦学国家重点实验室，北京１０００８４；２山东小鸭集团有限责任公司，济南２５０１０ｌ；
３山东科技大学信息与电气工程学院，济南２５００３１）
摘要：研究了基于状态空间算法的径向磁悬浮轴承参数不确定日。控制，将磁悬浮轴承的位移和速度变量直接反馈，设计了也状态反馈控制器，解决了轴向重载磁悬浮轴承系统中的关联不确定性问题。仿真结果表明，在所考虑的参数不确定范围内控稠系统具有鲁棒稳定性。
关键词：径向磁悬浮轴承；日。控制；状态反馈；参数不确定性
中圈分类号：ＴＨｌ３３．３、文献标识码：Ａ
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３
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磁悬浮轴承的各种不确定性都可以归属于两大类不确定性问题：参数不确定性和非参数不确定性。对予径向磁悬浮轴承来说，在各种不确定性因素中，当所研究的磁悬浮系统轴向载荷大时，推力盘倾斜时推力轴承对径向磁悬浮轴承的耦合产生子系统间的关联影响引起径向磁悬浮轴承模型中位移剐度参数摄动最为严重∞Ｊ。分散鲁棒控制是解决磁悬浮轴承系统中诸多的不确定性，包括子系统间的关联不确定性的有效方法，日。控制被认为是可以保证系统达到实际鲁棒性能的令人满意的设计方法，因此，本文研究了径向磁悬浮轴承参数不确定Ⅳ。控制。
具有参数不确定性系统的状态方程表达式为
驯雏弘∑Ｉｌ㈩式中：△Ｐ∑＝【麓竺】为结构参数摄动矩阵，而右侧第
收稿日期：２００２—１１—２９
基金项目：国家“８６３”商技术汁划项目（２００２ＡＡ４２３１３０）资助
作者简介：刘淑琴（１９５Ｂ一）．女（汉），山东。教授，博士后
Ｅ－ｍａｊｌ：ｌｓｈｕｑｉｎ＠２６３．ｎｅｌ
～项对应于系统的标称矩阵。当考虑径向磁悬浮轴承由于各种不确定性引起位移刚度参数变化时，模型中△Ｐ甲仅含有△Ａ（ｔ）的变化
△Ａ（￡）＝昱∑（１）Ｆ，∑（｝）∈Ｑ（２）式中：ＥＥ尺和，∈只是已知常数阵，Ｅ＝［Ｅｌ’．”，Ｅ。］，，＝［‘，…，Ｅ］７，且有∑（ｆ）属于如下定义的集合力：
Ｄ＝｛∑（ｔ）Ｉ∑‘（ｔ）∑（‘）≤，，Ｖｔ｝（３）
如果∑（ｔ）Ｅ力，则称∑（ｔ）是可允许的。
参数不确定性问题在Ⅳ。控制中的提法是：
给定对象（１），假设对于所有的∑（ｔ）Ｅ力，实际对象Ｐ（ｓ）和参数摄动对象具有相同数目的右半平面的不稳定极点，求取控制器Ｋ（ｓ），使得对于所有可允许的参数掇动芝：系统是稳定的。
２径向磁悬浮轴承参数不确定Ⅳ。控制器的设计实际的径向磁悬浮轴承状态方程给定如下形式
ｒ圣＝（Ａ＋△Ａ（ｔ））膏＋曰“，．、
ｔｚ＝ｃｌ茹＋Ｄ１２ｕ。４’式中：ｕ为控制输入；：为干扰抑制性能评价信号。考虑设
计状态反馈控制器。 万方数据