随着正弦干扰频率的提高,扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的性能会下降,为提高磁悬浮转子系统中ESO的干扰抑制能力,首先,建立单自由度磁悬浮轴承转子系统数学模型;其次,设计ESO并分析其干扰抑制效果下降的原因;在此基础上...随着正弦干扰频率的提高,扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的性能会下降,为提高磁悬浮转子系统中ESO的干扰抑制能力,首先,建立单自由度磁悬浮轴承转子系统数学模型;其次,设计ESO并分析其干扰抑制效果下降的原因;在此基础上,提出一种模型辅助扩张状态观测器(model assisted extended state observer,MESO)以改进带宽配置方式,提高干扰抑制效果;然后,在频域内分析基于MESO的自抗扰控制器的稳定性;最后,通过仿真与试验验证了所提出观测器的有效性.研究结果表明:带宽的增加会放大系统噪声的影响,使系统的控制电压增加;随着干扰频率的提高,MESO对高频正弦干扰的抑制效果会下降,但仍可以降低转子的模态振幅;对50 Hz旋转频率下的转子分别施加频率为10 Hz、振幅为2 mm的基础简谐干扰与1g的基础冲击干扰,相比ESO,MESO控制下的转子位移分别降低了16.3%与22.6%,控制电压降低了约14%.展开更多
文摘随着正弦干扰频率的提高,扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的性能会下降,为提高磁悬浮转子系统中ESO的干扰抑制能力,首先,建立单自由度磁悬浮轴承转子系统数学模型;其次,设计ESO并分析其干扰抑制效果下降的原因;在此基础上,提出一种模型辅助扩张状态观测器(model assisted extended state observer,MESO)以改进带宽配置方式,提高干扰抑制效果;然后,在频域内分析基于MESO的自抗扰控制器的稳定性;最后,通过仿真与试验验证了所提出观测器的有效性.研究结果表明:带宽的增加会放大系统噪声的影响,使系统的控制电压增加;随着干扰频率的提高,MESO对高频正弦干扰的抑制效果会下降,但仍可以降低转子的模态振幅;对50 Hz旋转频率下的转子分别施加频率为10 Hz、振幅为2 mm的基础简谐干扰与1g的基础冲击干扰,相比ESO,MESO控制下的转子位移分别降低了16.3%与22.6%,控制电压降低了约14%.
