三浮陀螺多轴磁悬浮响应性能优化控制研究

摘要

研究三浮陀螺浮子体多轴磁悬浮响应性能的优化控制问题.目前采用的输出反馈分散控制方法,存在难以避免的“跷跷板”和“H反馈”问题,造成系统中执行元件的平均加力增大、响应时间长.从刚体动力学基本方程出发,建立了完整的浮子运动状态空间方程,进行了多轴磁悬浮控制系统的优化设计,设计了带补偿器的状态反馈控制系统.解决了多轴磁悬浮控制系统中采用输出反馈分散控制方法时存在的问题,实现了多入-多出耦合系统的解耦控制.试验结果表明,上述方法能有效的解决多轴磁悬浮控制中的耦合问题,降低磁悬浮元件的平均加力,加快磁悬浮系统的响应时间.