模糊分数阶滑模的磁浮控制研究

摘要

针对电磁悬浮系统中存在的未知扰动及滑模算法固有抖振引起的控制性能下降问题，提出一种模糊分数阶滑模控制（fuzzy fractional order sliding mode control, FFOSMC）方法。首先，搭建电磁悬浮系统实验平台并进行模型分析。其次，在传统滑模控制的基础上引入分数阶微分，提升对系统历史行为的感知能力，并通过模糊算法对饱和增益k₂和分数阶次ξ进行修正，以降低抖振现象，提高系统自适应能力。最后，将FFOSMC与分数阶滑模（fractional order sliding mode control, FOSMC）、整数阶滑模（integer order sliding mode control, IOSMC）方法进行仿真和实验对比。结果表明：FFOSMC具有更好的动静态性能，并且面对未知内外扰动具有更强抗扰性和鲁棒性，有效提升了悬浮系统的控制性能。

关键词

电磁悬浮系统 / 滑模控制 / 分数阶微分算子 / 模糊控制 / 抗扰性