[发明专利]电动汽车用飞轮电池四自由度磁轴承控制器的构造方法

摘要

本发明公开一种电动汽车用飞轮电池四自由度磁轴承控制器的构造方法，采用控制器参数优化模块通过灰狼优化算法获得最优控制器增益矩阵，构造负载补偿控制器和状态反馈控制器，将负载补偿控制器和状态反馈控制器输出的电流相结合，构成限流控制器的第一部分输入，将离散化电流的当前时刻和上一时刻的值作为限流控制器的第二部分输入，将状态反馈控制器、负载补偿控制器、控制器参数优化模块、限流控制器共同构成飞轮电池四自由度磁轴承控制器，取代了四个单维控制器，提升磁轴承工作稳定性，提高系统的动态性能和抗干扰性，能够有效提高供给磁轴承的最大电流，缩短调节时间。

主权项

1.一种电动汽车用飞轮电池四自由度磁轴承控制器的构造方法，其特征是包括以下步骤：步骤1：构造以电流i_xa、i_xb、i_ya、i_yb为输入，以四自由度位移x_a、x_b、y_a、y_b为输出的飞轮电池四自由度磁轴承系统；步骤2：采用控制器参数优化模块(3)获得最优控制器增益矩阵K_best，控制器参数优化模块(3)的输入为离散化位移Xⁿ、参考位置X^ref以及离散化电流Iⁿ的当前时刻和上一时刻的值，其输出为最优控制器增益矩阵K_best；Iⁿ是i_xa、i_xb、i_ya、i_yb的离散化数据，Xⁿ是位移x_a、x_b、y_a、y_b的离散化数据；步骤3：构造负载补偿控制器(22)和状态反馈控制器(23)，以离散化位移Xⁿ、负载F作为负载补偿控制器(22)的输入，以电流为输出；状态反馈控制器(23)以最优控制器增益矩阵K_best、参考位置X^ref和离散化位移Xⁿ为输入，以电流为输出，步骤4：将负载补偿控制器(22)和状态反馈控制器(23)输出的电流相结合，构成限流控制器(24)的第一部分输入，将离散化电流Iⁿ的当前时刻和上一时刻的值作为限流控制器(24)的第二部分输入，限流控制器(24)的输出是电流i_xa、i_xb、i_ya、i_yb；步骤5：将状态反馈控制器(23)、负载补偿控制器(22)、控制器参数优化模块(3)、限流控制器(24)共同构成飞轮电池四自由度磁轴承控制器。