文章编号：0258-2724(2023)04-0870-09DOI:10.3969/j.issn.0258-2724.20220803•磁力应用装备与智能控制•采用模型辅助ESO的磁悬浮转子抗干扰性能金超武，曹迎庆，周瑾，叶周铖，辛宇（南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016）摘要：随着正弦干扰频率的提高，扩张状态观测器（extendedstateobserver，ESO）的性能会下降，为提高磁悬浮转子系统中ESO的干扰抑制能力，首先，建立单自由度磁悬浮轴承转子系统数学模型；其次，设计ESO并分析其干扰抑制效果下降的原因；在此基础上，提出一种模型辅助扩张状态观测器(modelassistedextendedstateobserver,MESO)以改进带宽配置方式，提高干扰抑制效果；然后，在频域内分析基于MESO的自抗扰控制器的稳定性；最后，通过仿真与试验验证了所提出观测器的有效性.研究结果表明：带宽的增加会放大系统噪声的影响，使系统的控制电压增加；随着干扰频率的提高，MESO对高频正弦干扰的抑制效果会下降，但仍可以降低转子的模态振幅；对50Hz旋转频率下的转子分别施加频率为10Hz、振幅为2mm的基础简谐干扰与1g的基础冲击干扰，相比ESO，MESO控制下的转子位移分别降低了16.3%与22.6%，控制电压降低了约14%.关键词：主动磁悬浮轴承；扩张状态观测器；抗干扰；振动控制；自抗扰控制中图分类号：TH133.3文献标志码：AAnti-DisturbancePerformanceofMaglevRotorUsingModelAssistedExtendedStateObserverJINChaowu,CAOYingqing,ZHOUJin,YEZhoucheng,XINYu(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China)Abstract:Withtheincreaseinsinusoidaldisturbancefrequency,theperformanceofextendedstateobservers(ESOs)willdecrease.InordertoimprovethedisturbancesuppressionabilityoftheESOinthemaglevrotorsystem,firstly,themathematicalmodelofaone-degree-of-freedom(1-DOF)maglevbearingrotorsystemwasbuilt.Secondly,ESOwasdesigned,andthereasonsforitsreduceddisturbancesuppressioneffectswereanalyzed.Onthisbasis,amodelassistedESO(MESO)wasproposedtoimprovethebandwidthconfigurationandenhancethedisturbancesuppressioneffects.Then,thestabilityoftheactivedisturbancerejectioncontrollerbasedonMESOwasanalyzedinthefrequencydomain.Theeffectivenessoftheproposedobserverwasfinallyverifiedthroughsimulationandexperiments.Theresearch...
