[发明专利]混合磁轴承最小二乘支持向量机优化控制系统的构造方法

权利要求书

1.一种混合磁轴承最小二乘支持向量机优化控制系统的构造方法，其特征是具有以下步骤：

步骤1)构造以径向控制电流期望值i_x^*、i_y^*以及轴向控制电流期望值i_z^*为输入，以实际径向位移x，y以及实际轴向位移量z为输出的包含有混合磁轴承的复合控制对象；

步骤2)将给定位移x^*，y^*，z^*分别对应地作为第一，第二，第三跟踪微分器(81，91，101)的输入，第一跟踪微分器(81)提取到x^*的跟踪信号v_1x以及v_1x的一阶微分信号v_2x，第二跟踪微分器(91)提取到y^*的跟踪信号v_1y以及v_1y的一阶微分信号v_2y，第三跟踪微分器(101)提取到z^*的跟踪信号v_1z以及v_1z的一阶微分信号v_2z；

步骤3)将实际位移x，y，z作为第一，第二，第三扩张状态观测器(82，92，102)的第一个输入，第一扩张状态观测器(82)输出x的跟踪信号z_1x以及z_1x的一阶微分信号z_2x和观测扰动z_3x，第二扩张状态观测器(92)输出y的跟踪信号z_1y以及z_1y的一阶微分信号z_2y和观测扰动z_3y，第三扩张状态观测器(102)输出z的跟踪信号z_1z以及z_1z的一阶微分信号z_2z和观测扰动z_3z；以跟踪信号z_1x和微分信号z_2x作为第一最小二乘支持向量机(84)的输入信号，第一最小二乘支持向量机(84)输出预测的系统部分扰动f_x，将预测的系统部分扰动f_x与观测扰动z_3x相加后通过第一补偿因子(85)作用，再与反馈控制量u_0x相减得到补偿后的控制量u_x，将u_x作为控制电流期望值i_x^*，补偿后的控制量u_x通过第二补偿因子(86)作用后，与预测的系统部分扰动f_x相加值作为第一扩张状态观测器(82)的第二个输入；以跟踪信号z_1y和微分信号z_1y作为第二最小二乘支持向量机(94)的输入信号，第二最小二乘支持向量机(94)输出预测的系统部分扰动f_y，将预测的系统部分扰动f_y与观测扰动z_3y相加后通过第三补偿因子(95)作用再与反馈控制量u_0y相减得到补偿后的控制量u_y＝i_y^*，补偿后的控制量u_y通过第四补偿因子(96)作用后，与预测的系统部分扰动f_y相加值作为第二扩张状态观测器(92)的第二个输入；以跟踪信号z_1z和微分信号z_2z作为第三最小二乘支持向量机(104)的输入信号，第三最小二乘支持向量机(104)输出预测的系统部分扰动f_z，将预测的系统部分扰动f_z与观测扰动z_3z相加后通过第五补偿因子(105)作用再与反馈控制量u_0z相减得到补偿后的控制量u_z＝i_z^*，补偿后的控制量u_z通过第六补偿因子(106)作用后，与预测的系统部分扰动f_z相加值作为第三扩张状态观测器(102)的第二个输入；

步骤4)跟踪信号v_1x和z_1x作差得到的系统状态误差e_1x＝v_1x-z_1x，将微分信号v_2x和z_2x作差得到的系统状态误差e_2x＝v_2x-z_2x，系统状态误差e_1x、e_2x作为第一非线性状态误差反馈控制律(83)的输入，跟踪信号v_1y和z_1y作差得到的系统状态误差e_1y＝v_1y-z_1y，微分信号v_2y和z_2y作差得到的系统状态误差e_2y＝v_2y-z_2y，将系统状态误差e_1y、e_2y作为第二非线性状态误差反馈控制律(93)的输入，跟踪信号v_1z和跟踪信号z_1z作差得到的系统状态误差e_1z＝v_1z-z_1z，微分信号v_2z和微分信号z_2z作差得到的系统状态误差e_2z＝v_2z-z_2z，将系统状态误差e_1z、e_2z作为第三非线性状态误差反馈控制律(103)的输入，第一，第二，第三非线性状态误差反馈控制律(83，93，103)输出相应的反馈控制量u_0x，u_0y，u_0z。