一种磁悬浮飞轮特定参数摄动鲁棒控制方法

针对磁悬浮飞轮位移刚度参数相比其他参数更容易发生摄动问题，在闭环状态矩阵为正规矩阵的约束下优化特征值对位移刚度的敏感度，根据最优特征值求解全状态反馈控制器参数。为了实现无状态观测器的全状态反馈控制，将控制模型增广至非最少状态空间，全部状态变量可由控制对象的输入、输出量直接计算得到。为了进一步提高鲁棒性，将等价干扰信号补偿方法应用于优化后的控制系统。仿真结果表明：位移刚度摄动达到标称值70%时，状态增广后的闭环系统仍然能够镇定系统，并且对位移刚度摄动的适应性更好，调节时间也更短；闭环系统最靠近虚轴的主导特征值离虚轴越远控制器对参数摄动的适应性越好，但控制所需能量代价越大；信号补偿方法可以在不改变主导特征值的前提下提高控制器对参数摄动的适应性。