磁悬挂天平的变结构控制

摘要

鉴于磁悬挂天平系统强烈的非线性特性及存在的多种不确定性,针对非匹配不确定性情况设计了变结构控制器.根据对悬浮时模型受力图的分析,及其模型两端电磁力、电流和电压的平衡关系,并以y轴方向受力为例,讨论了磁悬挂天平的非线性变结构设计过程.该设计的目的是使镇定误差趋近于0,其设计步骤包括期望性能到期望力的传递、满足滑动模态可达条件的控制力到控制电压的传递、控制电压的求解.同时对设计的结果进行了仿真分析,仿真结果表明磁悬挂天平的变结构控制系统具有良好的动态性能.