[发明专利]相移广义积分扩张状态观测器、振动抑制方法及系统

权利要求书

1.一种相移广义积分扩张状态观测器，用于观测磁悬浮轴承中的广义扰动，其特征在于，包括：误差获取模块、第一观测模块、第二观测模块以及第三观测模块；

所述误差获取模块，其第一输入端用于接收所述磁悬浮轴承在当前控制周期内在目标自由度的位移信号q_j，其第二输入端用于接收所述磁悬浮轴承在上一控制周期内在所述目标自由度的位移观测值z_j1(p)，用于将所述位移信号q_j与所述位移观测值z_j1(p)作差，得到位移误差e_j；

所述第三观测模块，其输入端连接至所述误差获取模块的输出端，用于将所述位移误差e_j按照预设增益参数l₃放大后，分别进行积分和按照传递函数进行变换，并将积分结果和变换结果相加，得到广义扰动观测值z_j3；N为预设正整数，Ω_n为谐振频率，P_n和Q_n为用于产生相位补偿的参数，k_n为增益系数，s为拉普拉斯微分算子；

所述第二观测模块，其第一输入端用于接收所述磁悬浮轴承当前控制周期内在所述目标自由度的控制电流信号i_cj，其第二输入端连接至所述误差获取模块的输出端，第三输入端连接至所述第三观测模块的输出端，用于对输入信号进行调理，得到位移一阶导数观测值z_j2；

所述第一观测模块，其第一输入端连接至所述误差获取模块的输出端，其第二输入端连接至所述第二观测模块的输出端，用于对输入信号进行调理，得到位移观测值z_j1；

所述第二观测模块包括：第二增益环节、第三增益环节、第二加法环节和积分器T₂；

所述第二增益环节，其输入端为所述第二观测模块的第一输入端，用于按照预设增益参数b_0j将所述控制电流信号i_cj放大，得到中间信号m₂；

所述第三增益环节，其输入端为所述第二观测模块的第二输入端，用于按照预设增益参数l₂将所述位移误差e_j放大，得到中间信号m₃；

所述第二加法环节，其第一输入端连接至所述第二增益环节的输出端，其第二输入端连接至所述第三增益环节的输出端，其第三输入端为所述第三观测模块的输出端，用于将所述中间信号m₂、所述中间信号m₃和所述广义扰动观测值z_j3相加，得到中间信号m₄；

所述积分器T₂，其输入端连接至所述第二加法环节的输出端，用于对所述中间信号m₄进行积分，得到位移一阶导数观测值z_j2；

所述第一观测模块包括：第四增益环节、第三加法环节和积分器T₁；

所述第四增益环节，其输入端为所述第一观测模块的第一输入端，用于按照预设增益参数l₁将所述位移误差e_j放大，得到中间信号m₅；

所述第三加法环节，其第一输入端连接至所述第四增益环节的输出端，其第二输入端为所述第一观测模块的第二输入端，用于将所述中间信号m₅和所述位移一阶导数观测值z_j2相加，得到中间信号m₆；

所述积分器T₁，其输入端连接至所述第三加法环节的输出端，其输出端为所述第一观测模块的输出端，用于对所述中间信号m₆进行积分，得到位移观测值z_j1。