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作者:李自康;王志强;杨洋;龙志强;
单位:国防科技大学智能科学学院;国防科技大学装备状态感知与敏捷保障全国重点实验室;
摘要:高速磁悬浮采用搭接结构作为基本悬浮单元,同一搭接结构的两个控制点之间呈强耦合特性;此外,磁悬浮列车在高速运行时受到的外部激扰会大幅增加,导致悬浮性能下降,加剧车体振动。为解决上述问题,提出一种解耦自抗扰悬浮控制算法。通过融合一系/二系悬挂动力学特性构建高精度悬浮搭接结构耦合模型;在利用矩阵对角化方法对模型已知部分进行解耦的基础上,引入扩张状态观测器对参数不匹配造成的耦合误差进行估计,实现搭接结构左右两侧电磁铁之间完全解耦;为克服气动载荷、不确定参数等各类扰动,采用自抗扰控制实时估计并补偿解耦后的系统总扰动。仿真与实验结果表明,所提方法可以有效消除搭接结构耦合造成的间隙波动,对各类扰动表现出良好的鲁棒性。
关键词:高速磁悬浮;;电磁悬浮;;搭接结构;;解耦控制;;扰动抑制
基金资助:国家自然科学基金(52332011,52402456,52232013)