飛輪儲能電池磁懸浮軸承控制研究.pdf

1、磁懸浮軸承具有非線性和開環(huán)不穩(wěn)定性，需要先進(jìn)的控制系統(tǒng)加以控制。磁懸浮軸承的性能優(yōu)劣很大程度上取決于其控制系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。通過采用新型先進(jìn)控制理論來設(shè)計(jì)控制器以滿足磁懸浮軸承系統(tǒng)穩(wěn)定性、魯棒性的需求是重要的研究方向，展開磁懸浮軸承控制方法的研究有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 文中首先對飛輪儲能系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，對飛輪儲能磁懸浮軸承進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和受力解耦分析。然后設(shè)計(jì)了單自由度磁懸浮軸承控制實(shí)驗(yàn)平臺，對其控制部分的位移傳感器、功率放大

2、器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三大部分進(jìn)行了性能分析與選型。針對單自由度磁懸浮軸承實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了詳細(xì)受力分析推導(dǎo)并通過試驗(yàn)測試建立了其數(shù)學(xué)模型。以此數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)進(jìn)行了PID控制算法和滑模變結(jié)構(gòu)控制算法的理論分析與MATLAB系統(tǒng)仿真。通過仿真具體比較以上兩種控制方法的性能。仿真結(jié)果表明與PID控制理論相比，滑模變結(jié)構(gòu)控制理論具有更良好的穩(wěn)定性和魯棒性，且能夠在較短的時(shí)間內(nèi)快速達(dá)到系統(tǒng)平衡，并對干擾信號具有較強(qiáng)的抑制作用。 在理論分析與仿真的基礎(chǔ)