高 勇，张井岗

(太原科技大学电子信息工程学院，太原030024)

磁悬浮系统中悬浮物依靠电磁力克服自身重力实现悬浮。由于系统具有非接触、无摩擦、速度快、寿命长的优点，磁悬浮技术在实际中取得了广泛的应用，如磁悬浮列车、磁悬浮轴承、磁悬浮飞轮、磁悬浮风洞等。磁悬浮系统具有非最小相位特性，同时为非线性开环不稳定系统，对其控制方法的研究非常具有典型意义。本文所用实验装置为固高公司的磁悬浮系统，由于钢球所受电磁吸力与其悬浮高度为非线性关系，若系统参数变化或受到外界干扰时，系统的平衡状态便遭到破坏。若要实现钢球的稳定悬浮并使系统具有一定的抗干扰能力，必须设计控制器以实现闭环稳定控制。

磁悬浮系统的特殊性对控制算法的快速性及稳定性提出了较高的要求。若将常规控制算法(如PID算法)应用于磁悬浮控制，系统将不会有理想的响应速度，磁浮体不能实现快速悬浮。除此之外，常规控制算法的鲁棒性也较差，当系统自身参数摄动或受到外界干扰时，系统状态会与平衡点发生较大偏离，若控制量得不到及时调整，系统将会失去稳定性。滑模控制最大的优点在于它的快速性与强鲁棒性，引入滑模控制后，系统被强迫进入预先设置的滑动状态并沿滑模面运动;且一旦进入滑动模态，系统状态将与其本身的特性无关，因此在理论上滑模控制对系统参数的变化和外界干扰是鲁棒的[1]。……