The µ-synthesis and analysis of the robust controller for the active magnetic levitation system

Abstract

Paper presents the robust controller design for the Active Magnetic Levitation System (AMLS) using the µ-synthesis method. Non-linear and linear models are given. The system uncertainties are illustrated by the Bode plots of nominal and mass perturbed plant. For the sake of µ-synthesis the weighted functions were designed. the obtained continuous time controller was discretized at the specified sample time value, and executed in the real-time mode. The stabilisation of four objects characterised by variable mass and shape is presented by the experimental data. Finally, the conclusions devoted to the µ-synthesis method and the controller implementation are given.

Praca przedstawia syntezę regulatora odpornego dla systemu aktywnej lewitacji magnetycznej. Jest on projektowany z zastosowaniem µ-syntezy na podstawie modelu liniowego uzwględniającego peturbację masy lewitującego obiektu. W pracy przedstawiono model nieliniowy i liniowy systemu oraz charakterystyki amplitudowo-fazowe przy zmiennej masie obiektu lewitującego. Na podstawie przyjętych postaci funkcji wagowych dokonano syntezy regulatora ciągłego, a następnie jego dyskretyzacji celem uruchomienia w reżimie czasu rzeczywistego. W pracy zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych dla czterech obiektów ferromagnetycznych o różnych masach i kształtach. Wyniki przeprowadzonych badań opatrzono stosownym komentarzem.