Optymalne sterowanie odporne położeniem wirnika w aktywnym łożysku homopolarnym

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych dotyczących sterowania H∞ i H2 drganiami nieobracającego się wirnika w łożysku homopolarnym. Obiektem sterowania jest masa zawieszona w polu magnetycznym łożyska homopolarnego (łożyska z magnesami trwałymi) posiadająca dwa stopnie swobody. Dla tak zdefiniowanego obiektu zaprojektowano regulatory odporne H∞ i H2. Prawa sterowania zrealizowano za pomocą procesora sygnałowego czasu rzeczywistego DSP. Następnie przeanalizowano stany przejściowe układu sterowania zawieszeniem magnetycznym. Analiza dotyczyła stabilizacji wirnika w wypadku występowania zakłócenia położenia wirnika oraz w wypadku procesu włączenia łożyska do pracy.

---

Simulation and experimental results of optimal (H∞ and H2) robust control of the non-rotating rotor supported in homopolar magnetic bearing are described in the paper. A mass supported in magnetic field of homopolar bearing (bearing with permanent magnets) is a control plant. The supported mass has two degrees of freedom. For the defined plant the robust controllers H∞ and H2 were designed. The digital signal processor was used to realize the control laws. Next, the dynamical states of magnetic suspension system were analyzed. The stabilization of rotor in case of control disturbances and start process of magnetic suspension are the main problems considered in the paper.