磁悬浮系统中H∞与滑模控制融合算法的鲁棒性分析

"本文介绍了将[H∞]控制理论与滑模控制方法融合应用于磁悬浮系统，以提高系统的鲁棒性，并通过Matlab仿真验证了融合控制算法的有效性。" 磁悬浮系统是现代科技的一个重要领域，它涉及到交通、冶金、机械、电器以及材料等多个行业的创新应用。磁悬浮列车、磁悬浮轴承、高速磁悬浮电机等都是其典型代表。然而，这类系统在实际运行中会遇到模型摄动和外界干扰，这就需要设计出能够有效应对不确定因素的控制器，以确保系统的稳定性和性能。 滑模变结构控制因其鲁棒性强而被广泛用于处理系统内部参数摄动和外部扰动，但仅限于匹配条件下的不确定性。为了扩展其鲁棒性以应对非匹配不确定性，文献中提出了将不确定性转化为线性矩阵不等式(LMI)约束条件的方法，以及自调整切换控制算法。然而，这些方法往往具有较高的算法复杂度，动态性能不佳，与滑模控制本身的简洁性和灵活性相悖。 在这种背景下，论文引用了文献[5]的思想，即通过结合积分滑模控制和[H∞]控制，设计了一种融合控制器。这种控制器由两个部分组成：积分滑模控制器和[H∞]控制器。积分滑模控制器可以处理非匹配不确定性，而[H∞]控制器则专注于抑制系统的确定性和不确定性干扰，从而提供全面的鲁棒控制效果。 在控制器的设计过程中，积分滑模控制器引入了一个匹配器，该匹配器与[H∞]控制器共同工作，以确保系统在面对不确定性的条件下也能保持稳定。通过Matlab仿真，论文验证了这种融合控制策略的有效性，表明它能够显著抑制磁悬浮系统中的各种干扰，从而提升整个控制系统的性能。 该论文的研究成果为磁悬浮系统控制器设计提供了新的思路，结合了两种控制理论的优点，以应对实际运行中可能出现的各种复杂情况，对于推动磁悬浮技术的实际应用具有重要意义。