机械设计毕业设计论文 磁悬浮控制算法设计
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摘要
随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料的发展和转子动力学的进展，磁悬浮技术得到了长足的发展。磁悬浮技术是集电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学为一体的典型的机电一体化技术(高新技术)。通过课题研究需要完成上拉式磁悬浮实验系统的设计，并建立系统数学模型、研究控制算法、使用Matlab软件进行对控制算法进行仿真绘图、要求控制算法稳定、准确、快速。
此次设计上拉式磁悬浮系统在控制器的控制下，采用ss495高精度线性霍尔传感器在线获取永磁体位置信息，产生电压信号，控制器对电压信号进行处理产生控制信号，功率放大器根据控制信号产生所需电流并送往电磁铁，电磁铁产生相应磁力与重力平衡使得永磁体稳定在平衡点附近。由于电磁吸力与悬浮气隙间存在一种非线性关系，因而这种平衡并不稳定，一旦受到外界干扰，永磁体就会掉下来或被吸上去，因此采用闭环控制系统。
该设计具有以下特点：动态响应性强，可靠性高，损耗小。使用matlab设计控制算法，使重物能够稳定、准确、快速响应给定指令。
关 键 词：磁悬浮，霍尔传感器，控制器，永磁体，电压信号，matlab。
目 录
前 言 1
第1章 绪 论 3
§1.1 设计的依据与意义 3
§1.2 国内外同类设计的概况综述 4
§1.3 课程设计内容以及目标 5
第2章 上拉式磁悬浮建模与控制 6
§2.1 磁悬浮系统的基本结构及其结构特点 6
§2.2 磁悬浮控制方式的分类 8
§2.3 磁悬浮控制系统原理 9
第3章 Matlab软件 12
§3.1 Matlab软件简介 12
§3.2 Matlab软件的选择 14
§3.3 Matlab软件仿真及其仿真程序 15
第4章 试验结果与分析 19
§4.1 磁悬浮试验装置 19
§4.2磁悬浮试验装置运行结果与分析 20
结 论 23
参考文献 24
致 谢 25
附 录 26
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