控制理论与应用

作者：杨洋,黄翠翠,戴春辉,龙志强

单位：国防科技大学智能科学学院,国防科技大学智能科学学院,国防科技大学智能科学学院,国防科技大学智能科学学院

关键词：EMS型磁浮列车; 电磁悬浮系统; 全驱系统方法; 自抗扰控制

基金：国家自然科学基金项目(52332011)资助.

随着电磁悬浮型磁浮列车速度的提升和长期服役, 外部激扰和模型不确定将导致电磁悬浮系统稳定性和平稳性下降. 这一问题要求电磁悬浮控制系统需要具备很强的鲁棒性来抑制由于外部激扰导致的悬浮间隙波动,并且控制性能对平衡点和系统参数变化不敏感. 为此, 本文提出了一种基于自抗扰控制的全驱系统方法. 该方法利用电磁悬浮系统的全驱特性设计了一种非线性控制率, 将电磁悬浮系统转化为两个串联的线性定常系统. 在此基础上引入自抗扰控制思想, 根据线性化后的系统设计了两个扩张状态观测器对电流环和位置环中的总扰动进行观测,并反馈到控制率中进行补偿. 闭环系统的稳定性和扩张状态观测器的收敛特性通过Lyapunov稳定性理论得到严格的证明. 仿真实验表明, 与PID, FAS和模型辅助ADRC方法相比, 该方法能够更加有效地抑制外部激扰导致的悬浮间隙波动, 并且其控制性能对系统参数变化不敏感.

来源：2026年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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