潜器推进器主轴鲁棒H∞控制器设计提升动态性能

本文档主要探讨了"潜器全方位推进器主轴转速鲁棒H∞控制器设计"这一关键主题，针对潜艇推进器工作环境的复杂性和负载特性，提出了改进的控制策略。作者刘胜和徐东昊来自哈尔滨工程大学自动化学院，他们针对潜器上使用的螺距调节式全方位推进器，其动态性能和对参数扰动的鲁棒性是研究的重点。 论文的核心内容是基于鲁棒控制理论，对永磁同步电机（PMSM）传动系统进行反馈线性化建模，以此实现主轴转速系统的精确和鲁棒控制。这种控制系统由两部分组成，一是负载转矩扰动估计器，它负责实时监测和补偿负载变化带来的影响，确保系统的稳定性。二是鲁棒控制器，能够在电机参数变化或外部干扰下保持转速的跟踪性能。 H∞控制器在此处扮演了关键角色，它相较于传统的PID（比例-积分-微分）控制器，能够提供更好的动态响应和抗干扰能力。通过仿真结果，研究者证明了采用鲁棒H∞控制器的永磁同步电机主轴转速控制系统在实际操作中表现出更强的跟踪精度、鲁棒稳定性和抵抗各种扰动的能力，这对于深海作业中的潜器来说，意味着更高的可靠性和效率。 这篇论文在工程技术领域，特别是在潜艇推进系统控制方面，具有重要意义，因为它不仅提供了理论支持，还展示了通过创新控制方法来提升复杂环境下的推进器性能的可能性，这在实际应用中具有很高的实用价值。