一种基于分数阶模型的主动磁轴承控制方法

摘要

本发明提供一种基于分数阶模型的主动磁轴承控制方法，涉及轴承控制技术领域。该方法在有限元分析的建立的磁悬浮轴承系统整数阶模型上采用闭环频域辨识的方法建立磁悬浮轴承系统的分数阶模型，并通过非线性最小二乘法得到基于确定结构下的最优模型；设计的分数阶PID控制器通过量子粒子群算法来得到分数阶参数的全局最优解，并利用oustaloup滤波器近似法来对分数阶微积分算子在所选频段内的有理近似，实现分数阶PID控制器的设计；最后基于分数阶PID控制器使磁悬浮轴承稳定悬浮。本发明方法能够明显改善涡流及磁滞损耗导致驱动电流与电磁力之间相位滞后对控制系统的影响，实现对磁悬浮轴承系统稳定、快速、精确的控制。