Nonlinear control of a magnetic levitation system without premagnetization

Thiết kế hệ điều khiển phi tuyến theo nguyên lý phẳng cho cơ cấu nâng bằng từ trường trong ổ từ

“…Tuy nhiên hệ này vẫn chủ yếu được điều khiển bằng bộ điều khiển tuyến tính. Để tổng hợp được bộ điều khiển, hệ được tuyến tính hóa bằng cách đưa một dòng điện cố định I 0 cùng chiều trong cả hai nam châm để dịch chuyển điểm làm việc đến vùng tuyến tính [1], [4]. Với bộ điều khiển tuyến tính, hệ đã đạt được chất lượng nhất định, tuy nhiên dải làm việc bị giới hạn trong vùng rất nhỏ quanh điểm làm việc tuyến tính đã chọn.…”

“…Hơn nữa, khi có nhiễu tác động đủ lớn, hệ có thể bị đẩy ra vùng phi tuyến và mất ổn định. Phương pháp này còn có một số nhược điểm như đã chỉ trong [1]: dòng điện tổng qua hai cuộn dây luôn gần bằng dòng cực đại nên công suất tiêu thụ lớn, dòng điện lệch I 0 tạo ra một từ trường không đổi gây tổn thất lớn hơn cho chuyển động quay (khi vật là trục VCCA-2015 quay trong hệ AMB), từ trường này cũng làm dòng Fucô tăng theo tốc độ quay của trục dẫn đến suy giảm lực từ, tạo ma sát điện từ khá lớn. Trong thực tế, cơ cấu nâng từ không chỉ hoạt động với nguyên tắc giữ đối tượng ổn định tại điểm cân bằng.…”

“…Tuy nhiên nếu hệ chỉ có bộ điều khiển truyền thẳng và bộ điều chỉnh dòng điện ở vòng trong thì vẫn sẽ có sai lệch giữa quỹ đạo đặt và vị trí thực. Theo [1] thì sai lệch này là do một số yếu tố như là mô hình của hệ là không hoàn toàn chính xác, hay các điều kiện khả vi tối thiểu bậc n không đạt được, trong trường hợp này là mô hình hệ (2) không hoàn toàn chính xác do điện cảm của các cuộn dây thay đổi khi vật thay đổi vị trí và mạch vòng dòng điện chỉ là khâu vô sai cấp 1. Bởi vậy cần phải bù thêm ở đầu vào một lượng tương ứng với sai lệch ở tín hiệu ra.…”

Active magnetic bearing: A new step for model-free control

“…Since each axis consists of two symmetrical actuators, the latter are both assumed equal to the single parameter λ y . Combining Equations (8) and (9), yields a model which is not linearizable at the origin -where the shaft is centered and currents are zero (see [3]). However, a model suitable for linear analysis and control design can be obtained by applying a constant premagnetisation bias current I 0 to both coils.…”

“…In all existing concrete case-studies ν = 1, with the single exception of the magnetic bearings where ν = 2 since frictions are almost negligible. 3 Some comments on F are in order:…”