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四磁极混合磁轴承径向控制器设计及其FPGA实现

张立  刘昆  陈小飞  
【摘要】:针对卫星姿态控制系统动量飞轮的应用需求设计了基于FPGA的四磁极或四轴型混合磁轴承径向控制器。控制策略采用四轴分散PD控制+交叉反馈控制+广义陷波补偿消除不平衡振动的方案。设计分散PD控制和交叉反馈控制时采用根轨迹法;设计陷波器时采用基于坐标旋转的陷波方法,其优点是能用较少的计算量同时得到两个正交方向的同频补偿分量,且算法结构清晰简洁,便于数字实现。在控制器的FPGA实现中使用精度可调的浮点运算IP核实现浮点控制算法;由于采用了资源分时复用技术,资源使用量仅有15万等效逻辑门。实验结果显示控制效果满足设计要求。

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