磁悬浮控制力矩陀螺高速转子的高精度位置控制

作     者：汤继强 崔旭 袁新竹 隗同坤 TANG Ji-qiang;CUI Xu;YUAN Xin-zhu;WEI Tong-kun

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2020年第28卷第3期

页      面：659-670页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(No.2018YFB0905500,No.2018YFB0905503) 装备预先研究领域重点基金资助项目(No.61407210206) 

主　　题：磁悬浮控制力矩陀螺 磁悬浮转子 高精度位置控制 滑模控制 神经网络 

摘      要：在受到陀螺效应、动框架效应等影响后产生的磁力非线性问题是磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)高速转子位置精度下降的主要因素。为解决以上问题,提高转子位置精度,本文分析了转子所受磁力的特性,建立了转子系统非线性动力学模型,提出了神经网络滑模控制方法。设计滑模控制律,采用径向基函数神经网络逼近控制律中的非线性模型,自适应算法根据误差在线调整神经网络的权值,同时可以保证整个系统的稳定性。仿真和实验结果表明,所提出方法的转子位置精度达到99%,稳态误差为0.000 2 mm。神经网络滑模控制可以实现MSCMG转子系统的高精度位置控制。