基于李雅普诺夫函数的电磁轴承电压控制

作     者：朱戡 刘学平 ZHU Kan;LIU Xue-ping

作者机构：清华大学深圳研究生院先进制造学部广东深圳518000 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2018年第47卷第9期

页      面：23-27,87页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：电磁轴承 柔性转子 能量 李雅普诺夫函数 

摘      要：为解决电磁轴承柔性转子跨越临界转速时的振动较大的问题,通过考虑系统整体能量,利用李雅普诺夫能量函数设计基于电压的控制方法。首先利用有限元建立柔性转子模型,并考虑电磁力的非线性,对比PID控制和基于李雅普诺夫方法的电压控制下电磁轴承转子的响应。分析表明,在临界转速附近,PID控制下的电磁轴承转子振动较大,而电压控制可以有效降低转子振幅,通过调整电压控制的参数,可以得到比较良好的动态与稳态性能;控制参数的改变,会使转子振动的超调量和响应时间发生明显的变化,反映系统的不同状态变量对控制效果的影响。