黎 恒，肖伸平

（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）

磁悬浮球系统的滑模变结构鲁棒控制器设计

黎 恒，肖伸平

（湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007）

为了实现对磁悬浮球系统的精确控制，根据变结构理论，设计了一种具有更强鲁棒性的二阶动态滑模控制器。其中新切换面含有系统输入的高阶导数，降低了趋近律中不连续项的影响，改善了普通滑模控制器存在严重抖振的缺陷。通过与普通滑模控制器进行仿真比较，结果表明，所设计的二阶动态滑模变结构控制器能使系统有较好的动态性能并能较好地实现系统稳定悬浮。

磁悬浮；非线性；二阶动态滑模

0 引言

磁悬浮技术是利用电磁力将物体悬浮在空气中的一种技术。由于磁悬体与支撑之间无任何接触，没有摩擦带来的能量消耗和速度限制，具有无摩擦、无噪声，拥有无定位间隙误差的精确定位功能等优点，可在液态和真空等特殊环境下工作。因此，磁悬浮技术具有广泛的应用前景，如磁悬浮列车、磁悬浮轴承及磁悬浮风洞等[1]。

由于磁悬浮系统本身固有的非线性以及外部干扰引起的不确定性，很难为其建立精确的系统模型，因此，对于非线性部分，采用传统的控制方法无法达到理想的控制效果。目前，国内外许多学者致力于磁悬浮系统的非线性控制方法的研究，如自适应控制[2]、模糊控制[3]、鲁棒控制[4]等，都对磁悬浮系统的非线性部分有一定的控制作用。……