磁悬浮球系统控制算法的研究

《磁悬浮球系统控制算法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕±学位论文ｉ论文题目：遊ｉ浮球系统控制算法的研究Ｉ赵勇教授：指导教师糾臟％心ｆｅｒ－国内图书分类号：ＴＰ２７３密级：公开国际图书分类号；６２１．３西南交通大学研究生学位论文磁悬淫巧系统控制算法的研究二０—年级Ｈ级姓名王晓乐申请学位级别工程硕击专业电气工程指导老师赵勇教授赵立峰副教授二〇—六年四月＂ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＰ２７３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｂｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨ

2、ＯＦＣＯＮＴＲＯＬＡＬＧＯＲＩＴＨＭＯＦＭＡＧＮＥＴＩＣＬＥＶＩＴＡＴＩＯＮＢＡＬＬＣＯＮＴＲＯＬＳＹＳＴＥＭＧｒａｄｅ：２０１３ＣａｎｄｉｄａｔｅＸｉａｏＷａｎｌｅ：ｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＳｅｃｉａｉ：ＥｅｃｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｌｔｙｌｔｒｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈａｏＹｏｎｇｐＤｅｐｕｔｙＩｎｓｔｒｕｃｔｏｒ：ＺｈａｏＬｉｆｅｎｇＡｒｉｌ２０１６ｐ，西南交通大学学位论文版枚使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同

3、意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密＾使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名：日期；日期：西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要王作如下：在对磁悬浮球系统的特点、控制算法现状进行充分了解的基础上，利用力学、电磁学等知识建立了系统的非线性数学建模及线性化

4、后的模型。Ｗ磁悬浮球控制系统为，针对基于ＰＩＤ算法的磁悬浮球控制系统不具备优质的动态性能的问题研究对象，将动态性能较高的模糊控制算法与其结合，构建了模糊ＰＩＤ控制器。接着Ｗ模糊ＰＩＤ控制的机理为着手点，剖析控制中出现的问题，利用模糊变量论域范围的优化引出了变论域自适应模糊一ＰＩＤ控制器。最后，提出种名为多类别满意优化控制的新型算法来解决不同类别信号输入的情况下，控制参数优化满意度量化程度低、控制系统性能评价指标缺乏针对性的问题。并利用Ｓｌｉｎｋ的仿工具Ｗ及磁悬浮球控制系统实时控制ｉｍｕ真平台进行了各个控制算法的验证，从而对控制性能做出评价。本人在学位论文中所做的

5、贡献如下：１．将模糊变量论域范围优化搭建了变论域自适应模糊ＰＩＤ控制器，使磁悬浮球实现稳定悬浮，利用满意度函数求出了系统控制性能的综合满意度值８４．１８％，比ＰＩＤ控制器的综合满意度６７．７３％高１４％左右；＂＂２．首次提出了多类别的概念，在磁悬浮控制中，对跟踪信号建立输入信号库，实现控制性能评价的分类；一３．提出了种新的控制算法即多类别满意优化控制算法，在磁悬浮球稳定悬浮的基础上，解决了在不同类别信号输入的情况下，控制参数优化满意度量化程度低、控制系统性能评价指标缺乏针对性的问题。，本人郑重声明：所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果

6、，。除文中己经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕±研究生学位论文第巧摘要磁悬浮技术是磁悬浮列车、磁悬浮高速电机等应用领域的关键，磁悬浮控制技术作为磁悬浮技术的核也受到了人们的广泛关注。一磁悬浮控制器开发难度大的原因在于磁悬浮系统本身的不确定性。因此，设计一个精度高的磁悬浮系统作为保障个品质优良的控制器需要。磁悬浮球系统凭借实时控制要求度高的特点，成为了各种

7、控制算法实施、检验的对象。本文Ｗ磁悬浮球控制系统为研究对象，寻求更高精度的控制算法Ｗ及更具针对性的控制性能评价方式。首先在磁悬浮球系统特性、构成Ｗ及工作原理等相关知识充分了解的基础之上，利用力学、电磁学等知识建立了系统的非线性数学建模及线性化盾的模型，并借助ＭＡＴＬＡＢ工具分析系统的可控性、可观性、稳定性。基于ＰＩＤ算法的磁悬浮球控制系统并不具备优质的动态性能，为了解决这个问题