基于LMI的磁悬浮永磁直线电动机H∞鲁棒控制器的设计.pdf

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1、设计与研究Des啪QndResea『ch基于LMI的磁悬浮永磁直线电动机H。。鲁棒控制器的设计蓝益鹏杨波(沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：针对磁悬浮永磁直线电动机中的不确定性扰动，提出基于线性矩阵不等式(LMI)方法设计进给系统的H鲁棒控制器。首先，采用矢量控制方法中的i=0控制策略，把非线性系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统。其次，根据H性能指标与线性矩阵不等式的等价性，将设计问题转化为对LMI的求解，进而得到磁悬浮永磁直线电动机系统的状态反馈H控制器。最后，为了验证设计的有效

2、性。在MATLAB环境下应用Simulink建立系统的仿真模型，对控制系统进行仿真研究。结果表明所设计的H控制器满足对不确定性扰动抑制的要求。关键词：磁悬浮永磁直线电动机鲁棒控制线性矩阵不等式中图分类号：TM383．4文献标识码：ARobustcontrollerdesignformagneticlevitationpermanentmagnetlinearmotorbasedonLMItheoryLANYipeng，YANGBo(SchoolofElectricalEngineering，ShenyangU

3、niversityofTechnology，Shenyang110870，CHN)Abstract：Aimingattheuncertaintydisturbanceofmagneticlevitationpermanentmagnetlinearmotor，anHro—bustcontrollerfordrivingsystembasedonlinearmatrixinequality(LMI)wasproposed．First，theid=0methodwhichisoneofvectorcontrolS

4、methodsisusedfordecouplingthenonlinearsystemtounat-tachedlinearcurrentsubsystemandspeedsubsystem．Second，accordingtotheHperformanceandtheLMIequivalence，designeffortconvertsintofindingsolutionbyLMImethod，afterthatstatefeedbackHcontrollerformagneticlevitationp

5、ermanentmagnetmotorsystemisacquired．Finally，toverifythedesigneffective，asimulationmodelisconductedbySimulinkunderMATLABcondition，studyonsim—ulationforthecontrolsystemismade．ThesimulationindicatedthattheHcontrollercouldachievethedesigntargetandhaveexcellentu

6、ncertaintydisturbanceattenuationperformance．Keywords：MagneticLevitationPermanentMagnetLinearMotor；RobustControl；LinearMatrixInequality以高速度和高精度为基本特征的高速加工技术及针对控制对象的不确定性，H控制作为较为成熟其他技术的发展，促进了伺服电动机和伺服驱动器的的方法，对抑制扰动具有良好的效果。但加权函数的发展⋯。磁悬浮永磁直线同步电动机兼有永磁电动选取因为无规律可循而使H控

7、制理论的应用受到了机和直线电动机的双重优点，并具有非接触、无摩擦、限制。随着求解凸优化问题的内点法的提出，LMI受无磨损、环保等特点。总体性能上具有较大优势，在数到越来越多的关注，许多控制问题可以转化成一个控机床中具有广阔的应用前景。但是不同于直流旋转LMI系统的可行性问题，或者是具有LMI约束的凸优电动机可以分别控制励磁控制回路和转矩控制回路，化问题J。本文采用LMI方法设计H鲁棒控制器，由于励磁电流分量和推力电流分量的相互影响、相互以保证磁悬浮永磁直线电动机控制系统在不确定性扰作用，磁悬浮永磁直线同步电动

8、机控制系统成为一个动时具有良好的鲁棒性。多变量、强耦合的非线性系统。国家自然科学家基金项目资助(50975181)·48·Desi9nandResear~iRi．'t与研究(次优化问题)]。1磁悬浮永磁直线同步电动机的数学模型考虑广义被控对象的状态空间实现为：磁悬浮永磁直线电动机的动子上有两套电气上相r=A+B1+曰2u互独立的绕组，一套绕组是用于产生电磁推力的推力{=C1+D12(5)绕组，另一套