Abstract
本文之目的是針對二維磁浮系統之多變數控制作探討，並且考量受控體之非線性。在方便實施與增加系統強健性的考量下，本文採用滑動模式控制作為設計控制器的理論基礎，再配合對二維磁浮系統之參數變動與外力干擾的考量，設計出適合二維磁浮系統之多變數滑動模式控制器。為驗證控制器之效果，本文建立一套二維磁浮實驗系統，進行系統性能之測試，使用光電位移感測器提供位移訊號，並以數位訊號處理器計算控制法則，驅動電磁線圈之電流源以及界面電路。實驗結果顯示，本文提出之非線性滑動模式控制器，不僅可作大範圍之多點微定位控制，而且在參數變動及各式外界干擾之影響下，仍對系統之位置響應及穩定性具有強健性，穩態位置誤差皆能保持在正負0.02 mm 內。但實驗結果亦顯示，系統在穩態之位置反應具有嚴重之抖震現象，此即為位置誤差之主要成分。將本文提出的二維磁浮系統之多變數控制方法，應用到多自由度之實際磁浮系統，為後續研究之主題。This paper presents a practical design and implementationmethod of multivariable sliding mode control for magneticsuspension system represented by a nonlinear dynamic model. Onthe basis of the Lyapunov function approach,the proposed designmethod ensure the existence of a control law to satisfy thesliding mode con- dition. The designed controller wassuccessfully implemented in an experimental magnetic suspensionsystem. Experimental results showed that the system was wellunder the control of a predeter- minate sliding mode dynamicsand verified the capabilities of the controller.