磁悬浮控制敏感陀螺转子偏转通道稳定控制方法
夏长峰1
蔡远文2
任元3
贾蕊溪4
李楠5
1.西安卫星测控中心,陕西西安7100432.航天工程大学研究生院,北京1014163.航天工程大学宇航科学与技术系,北京1014164.人因国防工程重点实验室,北京1000945.63961部队,北京100012
摘要：为克服强陀螺效应对高速磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)转子偏转通道稳定性的影响,提出一种基于分散PID结合滤波交叉反馈的数字控制方案.根据洛伦兹力磁轴承支承的转子偏转系统结构特点,建立了MSCSG转子偏转动力学模型;利用所建立模型分析了两径向偏转自由度间的耦合特性,并提出在PID控制器的基础上,引入滤波交叉反馈来抑制径向偏转通道中的陀螺效应;搭建了以DSP和FPGA为核心的数字控制系统,并采用双线性变换将所提出的控制方法进行数字化实现.采用根轨迹法对所提出控制方法的稳定性进行了分析,通过实验比较了引入滤波交叉反馈控制前后转子偏转通道的稳定性.实验结果表明,分散PID控制条件下MSCSG转子在转速为3200 r/min时失稳,而引入滤波交叉反馈后,转子转速升至5000 r/min后仍可稳定运行.实验结果验证了所提出稳定控制方法对强陀螺效应的抑制作用.
关键词：磁悬浮控制敏感陀螺洛伦兹力磁轴承强陀螺效应稳定控制滤波交叉反馈
资助基金：国家自然科学基金(51475472)国家自然科学基金(51605489)国家自然科学基金(61803383)
论文发表日期：2020-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 1535-1543 )
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