[發明專利]一種受到單方向控制限制的磁懸浮小球控制方法

在審

• 申請號: 201610063822.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105700381A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 鮮斌;張垚
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種受到單方向控制限制的磁懸浮小球控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)確定磁懸浮小球動力學模型；

2)設計磁懸浮小球控制系統，包括：

(1)定義磁懸浮小球的高度的跟蹤誤差；

(2)定義坐標變換，并得到系統的升階動力學模型；

(3)采用一種連續的控制算法設計，使小球高度指數跟蹤參考軌跡。

2.根據權利要求1所述的一種受到單方向控制限制的磁懸浮小球控制方法，其特征在 于，步驟1)所述的磁懸浮小球動力學模型，包括：定義實際磁懸浮小球高度為x₁，磁懸浮 小球高度方向的速度為x₂，磁芯電流為i，外部擾動為d，磁懸浮小球的動力學模型表示為：

x·1=x2]]>

x·2=g-φ(x1)i2+d]]>

y＝x₁

其中，g為重力加速度，φ(x₁)為電流輸入的增益函數，表達式為：

φ(x1)=Q2M(x∞+x1)2]]>

Q表示電磁系數，M表示小球質量，為常值。

3.根據權利要求2所述的一種受到單方向控制限制的磁懸浮小球控制方法，其特征在 于，電流輸入的增益函數φ(x₁)滿足

0<φ₁≤φ(x₁)≤φ₂

φ₁，φ₂為正常數；

假設擾動滿足有界性，即

和都是有界的。

4.根據權利要求1所述的一種受到單方向控制限制的磁懸浮小球控制方法，其特征在 于，步驟2)所述的定義磁懸浮小球的高度的跟蹤誤差為

e(t)＝x₁(t)-y_d(t)

其中，y_d(t)為小球高度參考軌跡，

假設小球高度參考軌跡y_d(t)滿足存在并有界。