《表1 转子系统参数：磁悬浮控制敏感陀螺转子偏转通道稳定控制方法》

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《磁悬浮控制敏感陀螺转子偏转通道稳定控制方法》

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本文通过转速跟轨迹曲线观察本文所提出的基于分散PID结合滤波交叉反馈控制器对转子系统稳定性的影响，并通过单纯PID控制条件下的转速根轨迹曲线与其进行对比.转速根轨迹曲线都是通过MATLAB仿真实现，使用的转子控制系统主要参数如表1所示.其中:ka为功放增益，ωa为功放截止频率，ωf为抗混叠滤波器截止频率.曲线绘制过程中，采用循环指令对转速赋值，在0～170 Hz范围内，以0 Hz为起始转速，转速间隔为5 Hz，通过pzmap函数计算系统的极点，并将虚轴附近的极点以描点的方式画出，从而得到图6所示的转子系统主导转速根轨迹曲线.由图6（a）可知，采用PID控制器时，起始转速条件下，系统的极点位于虚轴左侧，系统稳定；随转速升高，极点位置发生变化，当转速由45 Hz升至50 Hz时，极点轨迹首次从左半平面穿过虚轴进入右半平面，系统出现不稳定极点；转速由150 Hz升至155 Hz时，极点全部位于右半平面.因此转子系统在转速为0～45 Hz时，极点位于左半平面，系统稳定；在转速大于50 Hz时，右半平面存在极点，系统不稳定.由图6（b）可知，采用分散PID结合交叉滤波反馈控制器时，起始转速条件下，系统的极点位于虚轴左侧，系统稳定；随转速升高，极点向虚轴靠近，当转速由105 Hz升至110 Hz时，极点轨迹从左半平面穿过虚轴进入右半平面，系统出现不稳定极点.因此转子系统在转速为0～105 Hz时，极点位于左半平面，系统稳定；在转速大于110 Hz时，右半平面存在极点，系统不稳定.转速根轨迹对比结果表明，在所提出的控制方法作用下，陀螺效应对转子系统稳定性造成的影响得到了有效抑制，转子的转速稳定区间得到了拓展.