[发明专利]一种磁悬浮球位置控制方法

权利要求书

1.一种磁悬浮球位置控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对磁悬浮球系统建立自回归模型：

g(t)=φ0+Σi=17φigg(t-i)+Σi=17φiuu(t-i)+ξ(t)]]>

其中，g(t)为t时刻磁悬浮球的位置；u(t)为电磁绕组输入电压；ξ(t)为白噪声；

是钢球位置的一次线性函数；为常数系数，通过SNPOM优化方法辨识；g(t-1)为t-1时刻磁悬浮球的位置；

2)基于所述自回归模型设计预测控制器，优化下列二次规划函数J获得最优控制量，控制磁悬浮球的位置g(t)：

minu^(t)J=||g^(t)-g^r(t)||1.8I122+||u^(t)||0.0002I42+||Δu^(t)||0.16I42s.t.-22≤g^(t)≤00≤u^(t)≤10-3≤Δu^(t)≤3]]>

其中，g_r(t+l)为t时刻给定的l步向前参考位置，l＝1,2,…,12；u(t+p)为t时刻要优化的电磁绕组输入电压，仅取第一项u(t)作用于被控磁悬浮球，p＝0,1,2,3；Δu(t)＝u(t)-u(t-1)为输入电压增量；和为系统预测系数矩阵；为状态向量；φ₀、和为自回归模型的回归函数系数，I为单位矩阵；I₁₂为12阶单位矩阵；I₄为4阶单位矩阵。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮球位置控制方法，其特征在于，

B‾t=Bt000AtBtBt00............(At)3Bt(At)2BtAtBtBt(At)4Bt(At)3Bt(At)2BtΣi=34(At)4-iBt............(At)11Bt(At)10Bt(At)9BtΣi=311(At)11-iBt;]]>

其中：

At=φ1g1000φ2g0100...............φ6g0001φ7g0000,Bt=φ1uφ2u...φ6u0C=10...0T.]]> 2