Thiết kế hệ điều khiển phi tuyến theo nguyên lý phẳng cho cơ cấu nâng bằng từ trường trong ổ từ

Abstract

Magnetic Levitation là kỹ thuật sử dụng lực từ do nam châm tạo ra để treo (suspension) hoặc nâng (levitation) vật. Trước đây, để đơn giản người ta thường sử dụng nam châm vĩnh cửu, tuy nhiên, hệ sử dụng nam châm vĩnh cửu là hệ không thể ổn định. Do vậy trong các ứng dụng thực tế thường sử dụng nam châm điện để tạo lực và gọi chung là hệ thống nâng bằng từ trường (Magnetic Levitation System – MLS). MLS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như vòng bi từ chủ động (Active Magnetic Bearing – AMB), tàu cao tốc đệm từ, các thiết bị cách ly chống rung ...
Bài báo này trình bày việc ứng dụng phương pháp điều khiển phi tuyến dựa trên nguyên lý phẳng cho hệ nâng từ (Magnetic Levitation System - MLS). Các cơ sở lý thuyết cũng như các bước thiết kế được thực hiện. Các mô phỏng kiểm nghiệm trên MATLAB cho thấy các ưu điểm của phương pháp điều khiển này với MLS. Các mô phỏng kiểm nghiệm được thực hiện với cấu trúc phi tuyến của hệ, bao gồm cả các phần tử phải có trong một hệ thực.