用于空间隔振的磁悬浮平台系统集成与控制设计
系统与控制
2020-03-26 v2 系统与控制
摘要
微振动一直是损害拟部署于太空实验室等微重力环境中科学实验性能的主导因素。微振动对需要准静态环境的科学实验有严重影响。因此，我们提出一种六自由度（DOF）运行的磁悬浮隔振平台（MVIP）以满足环境要求。鉴于微振动隔离的非接触与大行程需求，采用优化方法设计作动器。建立了作动器显著非线性的数学模型，从而可根据浮子的变化位置对其输出进行补偿并满足系统性能。此外，为适应太空实验室等能量受限环境，提出了一种最优分配方案。考虑作动器非线性，可同时获得精度与最小能耗。鉴于六自由度运行，讨论了非线性补偿与系统解耦方法，并给出了必要控制器。仿真与实验验证了系统性能。在10x10x8 mm位移范围与200 mrad转动下，闭环控制获得了1-10 Hz间-40 dB/Dec的衰减比。
引用
@article{arxiv.1911.12503,
title = {System Integration and Control Design of a Maglev Platform for Space Vibration Isolation},
author = {Zhaopei Gong and Liang Ding and Honghao Yue and Haibo Gao and Rongqiang Liu and Zongquan Deng and Yifan Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12503},
year = {2020}
}
备注
A preprint version