Trên thế giới, các công bố lên quan đến nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các bộ điều khiển cho các hệ thống AMB, kể từ những năm 1990s trở lại đây, có sự gia tăng rất đáng kể. Những nước hiện đang đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu này gồm có Nhật Bản, Thụy Sỹ và Brazil và một số nước khác [7]. Ngoài ra, Trung Quốc và Hàn Quốc hiện cũng đang nổi lên như là hai nhân tố mới với nhiều ý tưởng và ứng dụng mới [5]. Đối với hướng nghiên cứu các bộ điều khiển hiện đại ứng dụng cho AMB, một số các nghiên cứu tiêu biểu dưới đây đã được tham khảo đến trong luận văn này.
Các tác giả Russell D. Smith và William F. Weldon đã trình bày trong nghiên cứu [12] một phương pháp điều khiển phi tuyến cho hệ thống treo từ tính rotor cứng. Thông qua các kỹ thuật tuyến tính hóa phản hồi và điều khiển trượt, các tác giả đã cấu trúc nên một luật điều khiển phi tuyến có thể duy trì trục rotor ở vị trí trung tâm. Các kết quả mô phỏng đã chứng minh khả năng chống nhiễu và bền vững của nó đối với các thông số bất định và các động lực học không mô hình được.
Một mô hình toán học của hệ thống AMB với đầu vào điện áp và đầu vào dòng điện ở dạng tiền định đã được Abdul R. Husain, Mohamad N. Ahmad và Abdul H. M. Yatim phát triển và trình bày trong tài liệu [13]. Do
các thuộc tính phi tuyến có trong hệ thống chẳng hạn như hiệu ứng hồi chuyển và mất cân bằng trọng lượng đã dẫn đến việc thiết kế một bộ điều khiển động có thể ổn định hóa hệ thống. Để tổng hợp được bộ điều khiển, các tác giả đã chuyển mô hình AMB phi tuyến sang dạng tiền định bằng cách sử dụng các giới hạn trên và dưới cho trước của các thông số và các biến trạng thái của hệ. Tuy vậy kết quả thu được từ nghiên cứu của các tác giả trên còn gặp nhiều hạn chế.
Marcio S. de Queiroz và Darren M. Dawson đã sử dụng một mô hình điều khiển phi tuyến ứng dụng kỹ thuật backstepping để thiết kế bộ điều khiển phi tuyến cho hệ thống AMB [14]. Bộ điều khiển này cần phải đo lường được vị trí rotor, tốc độ rotor, và dòng điện stator. Tín hiệu dòng điện mong muốn được thiết lập nên để tạo ra lực như mong muốn cho các hệ cơ khí con bằng cách đáp ứng thỏa mãn một phương trình thiết kế tĩnh trong khi cũng vẫn thỏa mãn một số các ràng buộc khác của các bước backstepping. Do đó, bộ điều khiển tạo ra được quá trình bám theo vị trí rotor toàn cục dạng hàm mũ.
John Y.Hung, Nathaniel G. Albrinton và Fan Xia (2003) đã thiết kế một hệ điều khiển phi tuyến cho ổ đỡ từ. Thiết kế này phối hợp các khái niệm tuyến tính hóa phản hồi (feedback linearization) và “cuốn chiếu” (backstepping). Các phương trình chuyển động thu được bao gồm từ thông dò, động lực học điện - từ, và động lực học cơ - từ, cùng với một mô hình biến trạng thái. Với phương pháp điều khiển phi tuyến này, kết quả cho thấy đáp ứng phản hồi vòng kín được điều chỉnh dễ dàng hơn và bộ điều khiển phi tuyến sử dụng dòng điện thấp hơn đáng kể so với một bộ điều khiển tuyến tính do không cần đến các dòng điện phân cực trong các phần tử điện từ [15].
Ngoài ra, trong một số các nghiên cứu khác gần đây [19-20], các tác giả cũng đã đề xuất một hướng tiếp cận mới để điều khiển các bộ AMB. Giải pháp điều khiển tập trung dựa trên MHTT được áp dụng cho đối tượng MIMO. Bộ điều khiển LQG đề xuất [19] cho thấy khả năng chống nhiễu hiệu
quả. Trong [20], phương pháp điều khiển bền vững: H∞ và tổng hợp μ cũng được đưa ra để khắc phục những nhược điểm của phương pháp LQ, do các thuộc tính bền vững không được đánh giá tường minh.
CHƢƠNG 2