MATLAB平台下的钢板磁悬浮控制系统设计与仿真研究

本文主要探讨了基于MATLAB的钢板磁悬浮控制系统的研究，涵盖了系统建模、仿真分析以及控制器设计。首先，研究者构建了单块钢板、垂直带钢和水平带钢三种不同类型的钢板磁悬浮系统模型，通过对电磁力模型和非线性运动方程的深入分析，建立了系统的非线性系统模型。MATLAB在此过程中被用于仿真，揭示了磁悬浮系统的非线性特性和潜在的不稳定性质。 针对垂直带钢磁悬浮系统，进行了线性化处理，以便于后续的控制设计。PID控制器的设计是研究的关键部分，针对电流控制对象采用了一种适用于不稳定系统的PID控制器设计策略，而电压控制对象则采用极点配置法，两者都取得了良好的控制效果。 文章进一步引入了无限增益（H）控制器的设计，特别是在电流控制对象上应用了混合灵敏度设计方法。研究发现，H控制器在应对质量摄动等不确定因素时展现出良好的鲁棒性。同样，对电压控制对象的H控制器设计也验证了其优越的控制性能。 该论文以磁悬浮技术为核心，结合MATLAB强大的数值计算和模拟功能，探讨了多种控制策略，不仅提升了钢板磁悬浮系统的性能，还为实际应用中的磁悬浮系统设计提供了理论支持。通过各章节的深入分析和仿真，研究者揭示了磁悬浮系统动态特性与控制策略之间的复杂关系，为磁悬浮技术的发展和优化提供了有价值的研究成果。