一种基于ESO的磁悬浮球滑模变结构控制方法

摘要

一种基于ESO的磁悬浮球滑模变结构控制方法，包括以下步骤：步骤1，对磁悬浮球系统的机理模型在平衡点处进行线性化处理；步骤2，构建磁悬浮球系统的扩张状态空间模型；步骤3，设计用于观测和估计速度状态和未知扰动的ESO，利用扰动信息对控制器进行补偿；步骤4，判定ESO的稳定性；步骤5，构建磁悬浮球系统的误差系统；步骤6，设计滑模面函数，求等效控制律；步骤7，采用幂次趋近律构建滑模变结构控制器，求出滑模控制律以及最终控制律。本发明对小球的速度状态以及未知的外部扰动进行观测和估计，采用滑模变结构控制器对系统进行控制，并将扰动估计值作为控制器的补偿量，增强了系统的鲁棒性和抗干扰性能。