基于自适应非奇异终端滑模的悬浮控制策略

作     者：靖永志 冯伟 王森 马先超 郝建华 董金文 JING Yongzhi;FENG Wei;WANG Sen;MA Xianchao;HAO Jianhua;DONG Jinwen

作者机构：西南交通大学电气工程学院四川成都611756 西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室四川成都611756 

出 版 物：《西南交通大学学报》 (Journal of Southwest Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第57卷第3期

页      面：566-573页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 0823[工学-交通运输工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(52077183)。 

主　　题：磁悬浮 终端滑模 自适应控制 李雅普诺夫函数 

摘      要：针对采用传统线性滑模控制的电磁悬浮系统存在响应速度慢以及抗干扰能力差的问题,提出了一种基于自适应非奇异终端滑模的悬浮控制方法,该方法将自适应控制引入到终端滑模控制,结合滑模控制对扰动不敏感的优点,利用自适应控制对滑模趋近律系数进行在线自适应调节,改善悬浮系统的动态性能.首先,建立了电磁悬浮系统数学模型;然后,利用李雅普诺夫稳定理论证明了所设计控制器的稳定性;最后,进行了仿真和实验验证.实验结果表明:自适应非奇异终端滑模对信号跟踪具有更快的响应速度和更小的稳态误差,对峰峰值为2 N的正弦或锯齿干扰力气隙波动可限定在0.2 mm以内,进行0.1 kg加减载实验时气隙波动为0.6 mm,各项性能均优于终端滑模和线性滑模.