尚安利
海軍工程大學艦船綜合電力技術國防科技重點實驗室，湖北武漢

摘　　　要：根據電磁軸承轉子動力學與轉速密切相關，轉速大范圍變化且其變化率有界的特點，提出了一種新的電磁軸承混合Ｈ２／Ｈ∞ 控制方法。建立了與轉速有關的線性參數變化（ＬＰＶ）電磁軸承轉子動力學模型，根據電磁軸承控制性能目標要求建立了參數相關且可微的線性矩陣不等式方程組（ＬＭＩｓ）綜合條件。基于參數有界技術，通過將這些與存在條件有關的線性矩陣不等式方程組轉化為有限維凸優化問題來求解電磁軸承Ｈ２／Ｈ∞ 較優控制器。仿真結果驗證了該控制器始終具有良好的控制性能。

關　鍵　詞：線性矩陣不等式；凸優化；電磁軸承；線性參數變化

１　引　言
電磁軸承是一種有廣泛用途的新型軸承［１�玻常荨Ｓ捎陔姶泡S承轉子動力學與轉速密切相關，采用ＬＰＶ（線性參數變化）模型能準確地反應電磁軸承的動力學特性。目前，針對該模型已有多種控制器設計方法［４�玻叮荨Ｈ欢鴮τ谟刑厥庖�求的電磁軸承，如應用于飛輪儲能發電機等設備上的電磁軸承，在發電機充放電過程中，不僅轉子轉速變化范圍大，而且轉速變化率也發生較大變化。采用上述控制方法所設計的控制器，由于沒有考慮轉子轉速變化率對系統穩定性的影響，這樣在轉速變化率較大時，無法保證電磁軸承系統的穩定性。本文提出一種參數變化率有界的混合Ｈ２／Ｈ∞電磁軸承控制器設計方法。對于轉速在大范圍內變化，且轉速變化率有界的電磁軸承系統，該控制器可保證系統始終具有干擾抑制、魯棒穩定性和良好的動態性能。

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