近日，课题组在磁悬浮轴承时滞效应领域相关工作以“Adaptive Smith Predictive Active Disturbance Rejection Control of Magnetic Suspended Rotor System Considering Time Delay”为题目发表于期刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics》。课题组金超武教授为本文的通讯作者及第一作者，硕士生洪震东为本文的第二作者，崔刚博士、周瑾教授、张文政硕士分别为本文的第三、四、五作者，南京航空航天大学为第一单位。

     图1 改进观测器的结构框图

图2 不同时滞量下系统稳定性分析

在磁悬浮转子（MSR）系统中，各种时滞元素的存在是不可避免的。当磁悬浮转子系统存在较大时滞时，控制量无法及时响应系统动态，导致系统抗扰动能力下降，甚至可能引起系统振荡或发散。为了解决这些问题，本文提出了一种自适应Smith预测自抗扰控制器（SP-ADRC）。该控制器由改进的SP-ADRC与互相关时滞辨识器组成。首先，改进的Smith预估自抗扰控制器利用模型辅助扩张状态观测器（MESO）对系统进行扰动观测，并使系统等效为易处理的二阶积分系统，通过对等效后的系统进行Smith预估器设计，补偿时滞对磁悬浮转子系统产生的影响。其次，本文提出一种互相关时滞辨识器，通过对系统输入和输出信号进行数据处理与互相关辨识运算，实时获取系统内部的时滞量。最后将辨识结果引入Smith预估器中，实现对系统内部的时滞因素的自适应补偿。仿真和试验结果显示，提出的算法能有效提升系统性能，并对系统时滞具有良好的自适应性。这一成果对于磁悬浮转子系统的时滞控制研究具有重要意义。

图3 自适应SP-ADRC结构框图

图4 不同时滞下控制效果对比

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