[发明专利]一种受到单方向控制限制的磁悬浮小球控制方法

权利要求书

1.一种受到单方向控制限制的磁悬浮小球控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)确定磁悬浮小球动力学模型；

2)设计磁悬浮小球控制系统，包括：

(1)定义磁悬浮小球的高度的跟踪误差；

(2)定义坐标变换，并得到系统的升阶动力学模型；

(3)采用一种连续的控制算法设计，使小球高度指数跟踪参考轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种受到单方向控制限制的磁悬浮小球控制方法，其特征在 于，步骤1)所述的磁悬浮小球动力学模型，包括：定义实际磁悬浮小球高度为x₁，磁悬浮 小球高度方向的速度为x₂，磁芯电流为i，外部扰动为d，磁悬浮小球的动力学模型表示为：

x·1=x2]]>

x·2=g-φ(x1)i2+d]]>

y＝x₁

其中，g为重力加速度，φ(x₁)为电流输入的增益函数，表达式为：

φ(x1)=Q2M(x∞+x1)2]]>

Q表示电磁系数，M表示小球质量，为常值。

3.根据权利要求2所述的一种受到单方向控制限制的磁悬浮小球控制方法，其特征在 于，电流输入的增益函数φ(x₁)满足

0<φ₁≤φ(x₁)≤φ₂

φ₁，φ₂为正常数；

假设扰动满足有界性，即

和都是有界的。

4.根据权利要求1所述的一种受到单方向控制限制的磁悬浮小球控制方法，其特征在 于，步骤2)所述的定义磁悬浮小球的高度的跟踪误差为

e(t)＝x₁(t)-y_d(t)

其中，y_d(t)为小球高度参考轨迹，

假设小球高度参考轨迹y_d(t)满足存在并有界。