采用模型辅助ESO的磁悬浮转子抗干扰性能

摘要：

随着正弦干扰频率的提高,扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的性能会下降,为提高磁悬浮转子系统中ESO的干扰抑制能力,首先,建立单自由度磁悬浮轴承转子系统数学模型;其次,设计ESO并分析其干扰抑制效果下降的原因;在此基础上,提出一种模型辅助扩张状态观测器(model assisted extended state observer,MESO)以改进带宽配置方式,提高干扰抑制效果;然后,在频域内分析基于MESO的自抗扰控制器的稳定性;最后,通过仿真与试验验证了所提出观测器的有效性.研究结果表明:带宽的增加会放大系统噪声的影响,使系统的控制电压增加;随着干扰频率的提高,MESO对高频正弦干扰的抑制效果会下降,但仍可以降低转子的模态振幅;对 50 Hz旋转频率下的转子分别施加频率为 10 Hz、振幅为 2 mm的基础简谐干扰与 1g的基础冲击干扰,相比ESO,MESO控制下的转子位移分别降低了16.3%与22.6%,控制电压降低了约14%.

关键词：主动磁悬浮轴承、扩张状态观测器、抗干扰、振动控制、自抗扰控制

所属期刊栏目：58

分类号：TH133.3

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江苏省六大人才高峰项目;航空发动机;燃气轮机基础科学中心项目;江苏省重点研发计划

在线出版日期：2023-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：870-878