单自由度主动磁轴承支持向量机自适应逆控制器构造方法

摘要

本发明涉及一种单自由度主动磁轴承支持向量机自适应逆控制器构造方法，包括以下步骤：1）将力到电流变换器、开关功率放大器、单自由度主动磁轴承、电涡流位移传感器以及位移接口电路作为一个整体构成复合被控对象；2）采用支持向量机构建复合被控对象的回归模型和逆回归模型；3）将逆回归模型作为前馈控制器，串联在复合被控对象之前，构成逆控制器；4）在线实时调整回归模型和逆控制器的权值参数；5）将逆控制器和回归模型相结合构成支持向量机自适应逆控制器，控制复合被控对象。本发明可有效消除传统控制方法因反馈控制而导致的系统不稳定问题，对系统数学模型和参数变化具有较强的自适应性和鲁棒性。

主权项

单自由度主动磁轴承支持向量机自适应逆控制器构造方法，其特征是依次按以下步骤：1)将电流变换器、开关功率放大器、单自由度主动磁轴承、电涡流位移传感器以及位移接口电路作为一个整体构成复合被控对象，其输入为轴向悬浮力给定信号输出为轴向位移信号z；2)采用支持向量机构建复合被控对象的回归模型和逆回归模型，并分别离线确定回归模型和逆回归模型的权值参数W₁(k)和W₂(k)；其中k为当前的采样时刻；3)将逆回归模型作为前馈控制器，串联在复合被控对象之前，构成逆控制器，其输入输出分别为k时刻的轴向位移给定信号z^*(k)和k时刻的轴向悬浮力给定信号4)将逆控制器的k时刻的输出轴向悬浮力给定信号同时驱动复合被控对象和回归模型，并将复合被控对象的k时刻的轴向位移信号z(k)减去k时刻的回归模型的输出得到回归误差用该回归误差信息在线实时调整回归模型的权值参数W₁(k)；将复合被控对象的k时刻的轴向位移信号z(k)减去k时刻的轴向位移给定信号z^*(k)，得到k时刻的控制误差e₂(k)＝z(k)‑z^*(k)，用该控制误差信息在线实时调整逆控制器的权值参数W₂(k)；5)将逆控制器和回归模型相结合构成支持向量机自适应逆控制器，控制复合被控对象。