徑軸向混合磁軸承支持向量機(jī)逆解耦控制.pdf

1、磁軸承是一個(gè)集機(jī)電磁于一體的高度非線性系統(tǒng),現(xiàn)有的將模型在平衡位置附近線性化的控制策略,在轉(zhuǎn)子偏離平衡位置時(shí),模型誤差較大,很難實(shí)現(xiàn)高精度控制。本文在國(guó)家自然科學(xué)基金(60774044,61074019)資助下,著重研究了一種徑軸向混合磁軸承的非線性建模與高性能解耦控制方法。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴針對(duì)課題組五自由度磁懸浮開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)支承系統(tǒng)的需要,設(shè)計(jì)了一種新穎結(jié)構(gòu)的徑軸向混合磁軸承,介紹了該磁軸承的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,基

2、于等效磁路法建立了大氣隙范圍內(nèi)非線性模型,采用Matlab／Simulink分析了模型的非線性和耦合性。
　　 ⑵為解決磁軸承現(xiàn)有控制方法只適合平衡位置附近線性化模型的局限性,提出了一種適合磁軸承大氣隙范圍內(nèi)非線性模型的最小二乘支持向量機(jī)逆系統(tǒng)解耦控制方法。介紹了逆系統(tǒng)方法解耦原理和最小二乘支持向量機(jī)逆系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、辨識(shí)方法和實(shí)現(xiàn)步驟,分析了附加控制器設(shè)計(jì)原則,研究了基于最小二乘支持向量機(jī)逆系統(tǒng)的復(fù)合控制方法。
　　

3、⑶將最小二乘支持向量機(jī)逆系統(tǒng)解耦控制方法應(yīng)用于徑軸向混合磁軸承高性能控制中。分析了磁軸承大氣隙范圍內(nèi)非線性模型的可逆性,通過(guò)仿真平臺(tái)獲取了試驗(yàn)樣本集,進(jìn)而采用自適應(yīng)遺傳算法優(yōu)化最小二乘支持向量機(jī),建立了磁軸承逆動(dòng)力學(xué)模型,并將其解耦成具有線性傳遞關(guān)系的三個(gè)積分型位移子系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了PID控制器對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)合控制和仿真,仿真試驗(yàn)表明最小二乘支持向量機(jī)逆模型具備較高的辨識(shí)精度,復(fù)合控制系統(tǒng)具有較好的解耦效果和動(dòng)靜態(tài)性能。