段一戬, 钟志贤, 蔡忠侯, 祁雁英

(桂林理工大学 机械与控制工程学院, 广西 桂林 541006)

0 引 言

主动电磁轴承具有无机械摩擦、 低功耗、 寿命长的优点, 是解决高速旋转机械支承问题的重要选项。但主动电磁轴承是一个非线性不稳定的系统, 因此控制方法及控制器设计是确保主动电磁轴承稳定运行的关键[1-4]。

针对主动电磁轴承控制方法和控制器设计： 侯勇等对积分型滑模变结构控制器进行了设计与仿真, 所设计的控制器有较强的鲁棒性和良好的动态性能[5]； 吕慎刚等设计了μ鲁棒控制器并对控制系统进行了仿真, 结果表明μ控制有着较强的抗干扰能力和鲁棒性[6]； 刘翊馨等基于状态反馈控制方法对磁悬浮小球系统进行悬浮控制, 所采用的状态反馈控制方法相比于PID控制方法, 动态性能良好, 悬浮精度高[7]； 赵文洁等对电磁轴承绕组容错控制方法进行了数值验证与分析, 所提出的控制方法相对于其他控制方法在相同电磁力情况下功耗最小[8]； 朱熀秋等设计了三自由度六极混合磁轴承模型自抗扰控制器，并进行了解耦分析, 该方法有利于混合磁轴承的非线性建模与高精度控制的研究[9-10]。

除了对主动电磁轴承控制方法的研究, 如何设计和调整控制器参数也备受关注[11-13]。王忠博等对主动电磁轴承PID控制器设计和参数整定进行了研究, 所整定的PID参数可以使主动电磁轴承有较强的刚度与阻尼[14]； 左彬等设计了一种智能积分型自适应模糊控制器， 与传统控制器仿真对比分析表明, 所设计的控制器有较强的优越性[15]；……