一种基于LADRC的磁悬浮储能飞轮转子动力学双闭环控制方法

本发明提出一种基于LADRC的磁悬浮储能飞轮转子动力学双闭环控制方法用于实现磁悬浮储能飞轮转子的稳定悬浮和动力学控制。首先，建立磁轴承坐标系下飞轮转子各自由度的数学模型和功率放大器‑电磁铁线圈的线性化模型。然后，将飞轮转子数学模型中电磁耦合项、陀螺耦合项和不平衡项定义为外界扰动，推导用于控制器设计的飞轮转子和功率放大器‑电磁铁线圈数学模型，设计位置环二阶LADRC控制器和电流环一阶LADRC控制器。最后，采用极点配置的方法整定位置环和电流环控制器参数。仿真结果表明，该双闭环控制策略可实现飞轮转子静态和高速悬浮工况下各自由度之间的有效解耦，与PID控制相比，动态特性好，抗扰能力强。在保障磁悬浮储能飞轮转子稳定可靠运行中具有重要意义。