[发明专利]一种交流磁轴承容错解耦控制器的构造方法

权利要求书

1.一种交流磁轴承容错解耦控制器的构造方法，其特征是依次按以下步骤：

1）将Clark逆变换器和CRPWM逆变器依次串联于交流径向主动磁轴承系统之前构成复合被控对象；

2）采用第一支持向量机和4个积分器S^-1构造复合被控对象的正常支持向量机逆模型，采第二支持向量机和另外4个积分器S^-1构造复合被控对象的故障支持向量机逆模型；将正常支持向量机逆模型和故障支持向量机逆模型一起构成支持向量机逆模型库；

3）选择所述正常支持向量机逆模型或故障支持向量机逆模型作为复合被控对象的支持向量机逆模型，调整并确定第一支持向量机或第二支持向量机的向量系数和阈值使支持向量机逆模型库实现复合被控对象的逆系统功能，将支持向量机逆模型库串联于复合被控对象之前组成伪线性系统，伪线性系统被解耦线性化为2个二阶积分型位移线性子系统；

4）针对2个解耦线性化的二阶积分型位移线性子系统，分别设计2个径向位置控制器，从而构成线性闭环控制器；将线性闭环控制器和支持向量机逆模型库共同构成支持向量机逆容错解耦控制器，对复合被控对象进行容错解耦控制。

2.根据权利要求1所述的一种交流磁轴承容错解耦控制器的构造方法，其特征在于，步骤3）中所述支持向量机逆模型的确定方法为：根据故障检测切换单元检测复合被控对象的悬浮运行状态，当复合被控对象正常运行时，故障检测切换单元选择支持向量机逆模型库中的正常支持向量机逆模型作为复合被控对象的逆模型，当复合被控对象带故障运行时，故障检测切换单元选择支持向量机逆模型库中的故障支持向量机逆模型作为复合被控对象的逆模型。

3.根据权利要求1所述的一种交流磁轴承容错解耦控制器的构造方法，其特征在于，步骤3）中，所述第一支持向量机或第二支持向量机的向量系数和阈值的确定方法为：在交流径向主动磁轴承系统无故障或带故障悬浮运行的两种工况下，分别采集复合被控对象的输入控制电流信号{i_x,i_y}、以及输出径向位移信号{x,y}，并将径向位移信号{x,y}离线求其一阶、二阶导数，并对信号进行规范化处理，组成第一支持向量机或第二支持向量机的训练样本集第一支持向量机或第二支持向量机的核函数选取为高斯核函数，并根据交流径向主动磁轴承系统实际悬浮运行情况选取合适的正则化参数和核宽度，训练第一支持向量机或第二支持向量机，从而确定第一支持向量机或第二支持向量机的向量系数与阈值。