一种基于特征结构配置的鲁棒比例微分反馈控制器的设计方法

摘要

本发明公开了一种基于特征结构配置的鲁棒比例微分反馈控制器的设计方法，该方法包括以下步骤：首先，引入交叉微分反馈，将四自由度电磁轴承刚性转子系统解耦为两个两自由度系统；其次，利用特征结构配置法，得到比例微分反馈矩阵的参数化表达式；然后，构造一个多目标优化问题，在把闭环特征值限定在复平面上给定区域内的同时，使系统对偏置电流变化的灵敏度、最大不平衡振动响应幅值以及最大不平衡控制电流响应幅值最小化；最后，利用多目标遗传算法求解该多目标优化问题。本发明所设计的鲁棒比例微分反馈控制器可以使电磁轴承刚性转子系统在保证稳定运行和保持期望动态性能的同时，具备较强的对于偏置电流变化和不平衡外扰力的鲁棒性。