非线性力支承下的磁悬浮转子陀螺效应解耦控制

摘要

电磁轴承非线性力支承的飞轮转子各自由度之间产生的强耦合,影响轴承转子系统稳定性。为此建立了径向四自由度的非线性电磁力-刚性转子动力学模型。在此基础上,提出了一种自适应径向基神经网络和滑模控制结合的算法(Adaptive RBFNN&SMC)。基于RBFNN对非线性电磁力和陀螺效应进行整体补偿,应用双曲正切函数作为滑模鲁棒项,对滑模控制进行改进,改善了滑模算法的抖振、抑制了质量不平衡扰动和随机扰动。根据Lyapunov稳定性理论证明了系统的渐进稳定性。最后通过仿真将提出的算法与PID算法和阶逆系统算法对比,结果表明该算法能有效补偿非线性力、解耦系统和改善抖振问题,同时对于外界扰动具有良好的抑制效果。