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Multivariable Disturbance Observer Based Control with the Experiment on an Active Magnetic Bearing Spindle

机译：基于多变量的扰动观测器与主动磁轴承主轴实验的控制

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This paper presents a new method of disturbance observer based control (DOBC) for multi-input-multi-output (MIMO) highly-coupled unstable systems based on the game theory and the H-infinity synthesis. First motivated by the Youla parameterization of full order state observer feedback control, a full order state observer (FOSO) based DOBC is proposed for single-input-single-output (SISO) systems. Then inspired by the FOSO based DOBC design, a disturbance decoupling method is proposed for MIMO systems using game theoretic observer design. By using error dynamics from the proposed observers, single-input-multi-output (SIMO) virtual plants are constructed. Inverses of those virtual plants for a certain bandwidth are found by solving the model matching problem using H-infinity solver. The proposed DOBC is applied to an open loop unstable MIMO Active Magnetic Bearing Spindle (AMBS). Simulation and experimental results show that the disturbances are effectively estimated and compensated.
机译：本文提出了一种新的基于扰动观测器控制（DOBC）的方法，用于基于博弈论和H-Infinity合成的多输入多输出（MIMO）高耦合的不稳定系统。首先通过USLA参数化的完整订购状态观察者反馈控制，提出了一种用于单输入单输出（SISO）系统的完整顺序状态观察者（FOSO）的DOBC。然后由基于FOSO的DOBC设计的启发，提出了一种使用游戏理论观测器设计的MIMO系统的干扰解耦方法。通过使用来自所提出的观察者的错误动态，构建了单输入多输出（SIMO）虚拟设备。通过使用H-Infinity求解器解决模型匹配问题，找到这些虚拟工厂的逆转录。所提出的DOBC应用于开环不稳定的MIMO主动磁性轴承主轴（AMB）。模拟和实验结果表明，扰动有效估计和补偿。

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