機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 磁懸浮控制算法設(shè)計(jì)
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摘要
隨著電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)處理元器件、電磁理論及新型電磁材料的發(fā)展和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的進(jìn)展,磁懸浮技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。磁懸浮技術(shù)是集電磁學(xué)、電子技術(shù)、控制工程、信號(hào)處理、機(jī)械學(xué)、動(dòng)力學(xué)為一體的典型的機(jī)電一體化技術(shù)(高新技術(shù))。通過課題研究需要完成上拉式磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、研究控制算法、使用Matlab軟件進(jìn)行對(duì)控制算法進(jìn)行仿真繪圖、要求控制算法穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速。
此次設(shè)計(jì)上拉式磁懸浮系統(tǒng)在控制器的控制下,采用ss495高精度線性霍爾傳感器在線獲取永磁體位置信息,產(chǎn)生電壓信號(hào),控制器對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行處理產(chǎn)生控制信號(hào),功率放大器根據(jù)控制信號(hào)產(chǎn)生所需電流并送往電磁鐵,電磁鐵產(chǎn)生相應(yīng)磁力與重力平衡使得永磁體穩(wěn)定在平衡點(diǎn)附近。由于電磁吸力與懸浮氣隙間存在一種非線性關(guān)系,因而這種平衡并不穩(wěn)定,一旦受到外界干擾,永磁體就會(huì)掉下來(lái)或被吸上去,因此采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。
該設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn):動(dòng)態(tài)響應(yīng)性強(qiáng),可靠性高,損耗小。使用matlab設(shè)計(jì)控制算法,使重物能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速響應(yīng)給定指令。
關(guān) 鍵 詞:磁懸浮,霍爾傳感器,控制器,永磁體,電壓信號(hào),matlab。
目 錄
前 言 1
第1章 緒 論 3
§1.1 設(shè)計(jì)的依據(jù)與意義 3
§1.2 國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)的概況綜述 4
§1.3 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容以及目標(biāo) 5
第2章 上拉式磁懸浮建模與控制 6
§2.1 磁懸浮系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 6
§2.2 磁懸浮控制方式的分類 8
§2.3 磁懸浮控制系統(tǒng)原理 9
第3章 Matlab軟件 12
§3.1 Matlab軟件簡(jiǎn)介 12
§3.2 Matlab軟件的選擇 14
§3.3 Matlab軟件仿真及其仿真程序 15
第4章 試驗(yàn)結(jié)果與分析 19
§4.1 磁懸浮試驗(yàn)裝置 19
§4.2磁懸浮試驗(yàn)裝置運(yùn)行結(jié)果與分析 20
結(jié) 論 23
參考文獻(xiàn) 24
致 謝 25
附 錄 26
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