1.一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其连接于磁轴承系统(70)的输入端和输出端之间,磁轴承系统(70)以参考电流 为输入,以位移z为输出,其特征是:其由内部电流输出模块(81)、电流系数计算模块(82)、控制器电流叠加模块(34)、位置检测模块(41)以及R个相并联的占比电流计算模块组成;所述的内部电流输出模块(81)由位置参考模块(21)和R个相并联的位移鲁棒控制器组成,一个位移鲁棒控制器串接在对应*的一个占比电流计算模块之前;位置参考模块(21)输出参考位移z ,位置检测模块(41)检*
测磁轴承系统(70)的位移z,位移z与参考位移z作比较的位移差值ez是R个位移鲁棒控制器的共同输入,每个位移鲁棒控制器输出的是对应的一个内部电流izK,K=1,2,…R,R个内部电流izK一一对应地输入R个占比电流计算模块中;电流系数计算模块(82)的输出端分别连接R个占比电流计算模块的输入端,电流系数计算模块(82)的输入值是参考电流 和位移z,输出值为R个电流系数xK,一个电流系数xK一一对应地输至一个占比电流计算模块中;R个占比电流计算模块的输出端共同连接一个控制器电流叠加模块(34)的输入端,R个占比电流计算模块将内部电流izK和电流系数xK相乘得到相应的R个占比电流i'zK,R个占比电流i'zK作为控制器电流叠加模块(34)的输入值,控制器电流叠加模块(34)对R个占比电流求和得到参考电流
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其特征是:所述的每个位移鲁棒控制器都由位移鲁棒控制器离线构造模块得到,该位移鲁棒控制器离线构造模块由依次串接的位移比例积分控制器(51)、功率放大器(52)、参数识别模块(53)、相似度计算模块(55)、系统聚类算法模块(56)、内部模型抽取模块(57)以及位移闭环系统设计模块(59)组成;所述的位移差值ez作为位移比例积分控制器(51)的输入,位移比例积分控制器(51)输出电流i'z;该电流i'z作为功率放大器(52)的输入,功率放大器(52)输出参考电流 至参数识别模块(53)中,参数识别模块(53)输出内部线性模型Pi至相似度计算模块(55)中,相似度计算模块(55)输出间隙度量矩阵到系统聚类算法模块(56)中,系统聚类算法模块(56)以线性模型集聚类结果为输出,内部模型抽取模块(57)选择出所述的线性模型集聚类结果中的内部线性模型,由位移闭环系统设计模块(59)通过二阶闭环系统设计出相应的位移鲁棒控制器。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其特征是:所述的位移比例积分控制器(51)经式i'z=KP·ez+KI·∫ezdt得到输出电流i'z;
KP为比例系数,KI为积分系数;所述的参数识别模块(53)由依次串接的状态变量记录模块(61)、模糊C均值聚类模块(62)、极大似然参数识别模块(63)组成,状态变量记录模块(61)记录磁轴承系统(70)的参考电流 和位移z,得到n组状态变量组成的数据库k为离散样本时间指数,模糊C均值聚类模块(62)对参考电流和位移 聚类分析,确定出y个集合Yi以及各集合的中心点 i=1,
2,…,y,i是集合编号;极大似然参数识别模块(63)对y个集合Yi中的参考电流和位移采用极大似然估计算法识别出y个内部线性模型的参数A、B,计算出磁轴承系统(70)的各内部线性模型Pi。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其特征是:相似度计算模块(55)通过间隙度量理论计算各内部线性模型Pi之间的间隙度量δij,得到y阶间隙度量矩阵Q;内部模型抽取模块(57)抽取出R个内部线性模型集Φ1,Φ2,Φ3…ΦR中的第一个内部线性模型分别为M1,M2,M3…MR,第一个内部线性模型M1,M2,M3…MR对应的中心点为 所述的二阶闭环系统的模型为: 第R位移鲁棒控制器的表达式 第R位移鲁棒
控制器输出的内部电流 MR表示从第R个内部线性模型集ΦR中
选择的内部线性模型,s为复变量,ωn为自然角频率,ξ为阻尼比,Ax、Bx表示第x个内部线性模型的参数。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其特征是:电流系数计算模块(82)由依次串接的状态变量离散模块(31)、状态变量距离计算模块(32)、控制器电流系数计算模块(33)组成,状态变量离散模块(31)以参考电流 和位移z为输入,输出为离散化的参考电流 和位移z(k),状态变量距离计算模块(32)以离散化的参考电流 和位移z(k)为输入,输出为参考电流 和位移z(k)数据点与抽取的第一个内部线性模型M1,M2,M3…MR的欧几里得距离dK,控制器电流系数计算模块(33)以电流系数 为输出。
6.根据权利要求5所述的一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其特征是:控制器电流叠加模块(34)输出的参考电流
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车飞轮电池磁轴承系统多模型位移鲁棒控制器,其特征是:磁轴承系统(70)由依次串接的差动输出模块(11)、占空比计算模块(12)、PWM调制模块(13)、光电隔离模块(14)、全桥换能电路模块(15)以及磁轴承(16)构成,差动输出模块(11)的输入为参考电流 输出为电流±I,占空比计算模块(12)输入为电流±I,输出为占空比Ta,PWM调制模块(13)以占空比Ta作为输入,其输出为开关脉冲信号,开关脉冲信号经光电隔离模块(14)后输入全桥换能电路模块(15),全桥换能电路模块(15)产生驱动电流io,驱动电流io作为磁轴承(16)的输入,磁轴承(16)输出位移z。