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专利号: 2013104837449
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2023-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种确定轴向磁轴承PID参数鲁棒稳定域的方法,其特征是采用以下步骤:(1)计算出轴向磁轴承的转子广义被控对象的传递函数 ,通过轴向磁轴承的实际控制对象和标称模型的传递函数之差反映到波特图上,选取加性不确定函数,使加性不确定权函数的幅值覆盖高频段频率响应的变化;

(2)选择kd为(kp,ki)平面的参数鲁棒稳定域上的任意固定值,kp、ki、kd分别是比例值、积分值、微分值,令频率响应形式的特征多项式的实部和虚部等于零,从奇异边界和非奇异边界分析,当ω=0时的奇异边界,ki=0,kp是任意的,当 时的奇异边界,特征多项式的方程无解,当 时特征多项式方程有唯一连续解曲线;根据雅克比矩阵值J大于或者小于零的情况决定参数鲁棒稳定域的方向;

(3)选择ki是 平面的参数鲁棒稳定域的任意固定值,从非奇异边界分析,当时,(kp,ki)参数鲁棒稳定域由特征多项式直接得出;再根据雅克比矩阵值J 大于零决定参数鲁棒稳定域的方向;

(4)选择kp为 平面的参数鲁棒稳定域的固定值,从非奇异边界分析,当时, 平面的参数鲁棒稳定域的形状是一组直线kd =aki +b相交的凸多边形, a、b 为直线方程系数,得出 平面的非奇异参数鲁棒稳定域的边界;

(5)重复步骤(2)-(4)确定出轴向磁轴承PID参数鲁棒稳定域。

2.根据权利要求1所述一种确定轴向磁轴承PID参数鲁棒稳定域的方法,其特征是:步骤(1)所述传递函数 ,ks为传感器灵敏度系数,kz和kiz

分别为位移刚度系数和电流刚度系数,kw为功放系数,m 为转子质量,τ 为轴向磁轴承的数字控制滞后时间常数。

3.根据权利要求1所述一种确定轴向磁轴承PID参数鲁棒稳定域的方法,其特征是:步骤(2)中,当雅克比矩阵值J>0时,稳定边界的左侧沿着ω 增大的方向为参数稳定域,非奇异边界线左侧的不稳定闭环极点少于右侧;当J<0时,稳定边界的右侧沿着ω增大的方向为参数鲁棒稳定域,非奇异边界线右侧的不稳定闭环极点少于左侧;0﹤ω﹤∞,鲁棒稳定域包含奇异边界线ki =0和非奇异边界线曲线。

4.根据权利要求1所述一种确定轴向磁轴承PID参数鲁棒稳定域的方法,其特征是:步骤(3)中,根据雅克比矩阵值J 大于零,沿着ω 增大方向的左侧确定为 平面的参数鲁棒稳定域。

5.根据权利要求1所述一种确定轴向磁轴承PID参数鲁棒稳定域的方法,其特征是:步骤(4)中,所述一组直线是kd =aki +b,取(kp,ki)平面和 平面上对应于kp的kd与ki确定(a,b)值。