机械工程学报

作者：赵川, 孙凤, 金俊杰, 徐方超, 张明, OKA Koichi

单位：1. 沈阳工业大学机械工程学院 沈阳 110870;2. 高知工科大学系统工学部 高知 7828502 日本

关键词：混合磁悬浮,零功率控制,抗偏载特性,离散控制；

基金：国家自然科学基金(52375258,52005345,52005344)、国家重点研发计划(2020YFC2006701)、中国博士后科学基金(2022M722223)、辽宁省教育厅(LFGD2020002)、辽宁省自然科学基金计划(2023-BS-127)和辽宁省"揭榜挂帅"科技重大专项(2022JH1/10400027)资助项目。

针对混合磁悬浮洁净传送装置无法兼顾零功率和抗偏载悬浮的问题，提出一种磁铁可动式混合磁悬浮系统，并设计了其零功率抗偏载控制策略。该系统中一个磁极固定，其他两个磁铁可绕悬浮圆盘中心轴线转动，通过调节气隙长度和磁铁转动角度克服偏载引起的扰动力和扰动力矩，从而实现零稳态电流和抗偏载悬浮。首先建立系统的线性变参数模型，分析该系统实现零功率水平悬浮需要满足的条件。零功率抗偏载控制策略在比例-微分控制器中引入电流和气隙偏差的积分反馈，并应用质心观测器反求磁体转动角度，求解方法分别采用雅可比逆变换解析求解和查表法内插取值两种方法。试验结果表明，该系统能够在偏载条件下保持零功率水平悬浮，应用雅可比的连续控制策略具有更好的纠偏特性，稳态时电流波动范围小。

来源：2024年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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