应用于风力发电储能的磁悬浮飞轮电池

　　因此转子飞轮受到的电磁转矩仅与i_q 有关，而与i_d 无关。转子飞轮在z 轴方向上受到的悬浮力为上、下电机磁场吸力之差，即

　　把F 在z=0，id=I_d0 处进行二维泰勒展开，取常数项和一次项得
　　F=k₁+k₂z+k₃i_dc　　（4）
　　其中k₁，k₂ 和k₃ 是由式（3）中的电机的电气机械参数决定的。控制系统工作时，z 被控制在平衡位置0 附近，从而k_2z ≈ 0。由于转矩与i_d 无关，因此可以通过调节i_d 中的小信号部分i_dc 用来控制飞轮的悬浮力F。在进行系统设计时，可以使飞轮转子重量G_F ≈ k₁，从而转子飞轮沿z 轴方向平动的动力学方程为

　　该传递函数有1 个极点位于s 平面的右半平面，系统不稳定，必须施加主动控制。采用LQR 方法设计的控制器。加入控制器后，系统的开环Bode 图如图3 中虚线所示。可见加入控制器后，系统是稳定的。