论文摘要：主被动磁悬浮转子系统不平衡振动控制研究

磁悬浮控制力矩陀螺由磁轴承实现转子的无接触悬浮，具有高可靠、大力矩、长寿命及主动可控等特点，是卫星理想的姿态执行机构。主被动磁悬浮控制力矩陀螺采用被动磁轴承以及主动磁轴承共同悬浮的支承方式，其转子高速旋转时会产生不平衡振动，影响航天器的姿态稳定度和指向精度。本文以主被动磁悬浮转子为研究对象，研究了不平衡振动控制方法。完成的主要工作如下：

（1）分析了主被动磁悬浮转子不平衡振动机理及被动磁轴承在主动通道的耦合磁力，指出了主被动磁悬浮转子进行不平衡振动控制需考虑的因素，建立了磁悬浮转子含不平衡量的动力学模型。

（2）针对主被动磁悬浮转子的被动磁轴承在主动通道的耦合磁力及主动通道间的耦合电流刚度力问题，提出了一种基于复合前馈补偿的主被动磁悬浮转子不平衡振动控制方法，在同频位移刚度力超前前馈补偿中考虑被动磁轴承在径向的耦合磁力影响，同时在两径向通道之间补偿同频耦合电流刚度力。仿真结果验证了该方法的有效性。

（3）针对主被动磁悬浮转子的被动磁轴承在主动通道存在耦合磁力及主动磁轴承刚度参数摄动等问题，提出了基于滑模观测器和陷波器的不平衡振动自适应控制方法。将滑模观测器与陷波器结合，可自适应地减小不平衡振动。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。

（4）搭建了振动控制算法的实验验证平台，验证了本文所提出的基于滑模观测器和陷波器的不平衡振动自适应消除方法的有效性。

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