【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目： 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 院： 電氣信息學(xué)院 專業(yè)： 電子信息工程 班級(jí)： 1101 學(xué)號(hào)： 25 學(xué)生姓名： 余東升 導(dǎo)師姓名： 李延平 完成日期： 2020 年 6 月 10 日 誠(chéng) 信 聲 明 本人聲明： 本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果； 據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開發(fā)表過(guò)的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過(guò)的材料； 我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 姓名 余東升 學(xué)院 電氣信息學(xué)院 專業(yè) 電子信息工程 班級(jí) 1101 學(xué)號(hào) 202001030125 指導(dǎo)老師 李延平 職稱 講師 教研室主任 劉望軍 一、基本任務(wù)及要求： 課題內(nèi)容是以 TI 公司的 Tiva C 平臺(tái)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)一個(gè)磁懸浮實(shí)驗(yàn)演示裝置，具體要求如下： 搭建實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)物平臺(tái)； 實(shí)現(xiàn)對(duì)磁鐵的懸浮控制； 磁平衡的控制參數(shù)可調(diào)； 完成實(shí)物制作 二、進(jìn)度安排及完成時(shí)間： 第 一周至第 二 周 ：查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告； 第 三 周至第 四 周 ：畢業(yè)實(shí)習(xí)； 第 五 周至第 六 周 ：各參數(shù)測(cè)試算法研究； 第 七 周至第 八 周 ：完成硬件的設(shè)計(jì)及模型組裝； 第 九 周至第十一周 ：完成系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)及調(diào)試； 第十 二 周至第十 三 周 ：完成單片機(jī)程序的編寫及調(diào)試； 第十 四 周至第十 五 周 ：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ； 第十 六 周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 ...................................................................... I Abstract ................................................................. II 第 1 章 概述 ............................................................... 1 磁懸浮的研究背景 .................................................. 1 磁懸浮研究的現(xiàn)狀 .................................................. 1 第 2 章 系統(tǒng)方案 ........................................................... 3 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) .................................................. 3 霍爾傳感器 ........................................................ 3 信號(hào)處理方案 ...................................................... 4 線圈驅(qū)動(dòng)器選型 .................................................... 5 主控芯片選擇 ...................................................... 5 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ....................................................... 7 主控模塊設(shè)計(jì) ...................................................... 7 電源設(shè) 計(jì) .......................................................... 8 傳感器電路設(shè)計(jì) .................................................... 8 控制線圈驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) .............................................. 8 霍爾元件與控制線圈的安裝 .......................................... 9 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .......................................................... 10 編程語(yǔ)言的選擇 ................................................... 10 主程序設(shè)計(jì) ....................................................... 10 模塊程序設(shè)計(jì) ..................................................... 11 第 5 章 調(diào)試與運(yùn)行 ........................................................ 15 編程工具 CCS 的介紹 ............................................... 15 程序調(diào)試與下載 ................................................... 16 PID 調(diào)試與結(jié)果 ................................................... 17 第 6 章 結(jié)論與展望 ........................................................ 19 參考文獻(xiàn) ................................................................. 20 致謝 ..................................................................... 21 附錄 程序 ................................................................ 22 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) I 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 摘要 :磁懸浮系統(tǒng)是一種非線性，復(fù)雜、自然不穩(wěn)定系統(tǒng)，其空控制性能的好壞直接影響磁懸浮的應(yīng)用。其研究包括控制原理，磁場(chǎng)理論、電子相關(guān)技術(shù)。磁懸浮系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求很高，要使用先進(jìn)算法控制算法使磁懸浮穩(wěn)定。 本文首先介紹了磁懸浮系統(tǒng)的工作原理，在此基礎(chǔ)上搭建物理模型，利用霍爾元件搜集磁懸浮的數(shù)據(jù)利用 ARM 處理器處理數(shù)據(jù)和控制懸浮體的位置。根據(jù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)和接受到的數(shù)據(jù)，并據(jù)此函數(shù)進(jìn)行 PID 控制的設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)，最終是懸浮體穩(wěn)定。 關(guān)鍵詞 ： 懸浮體， PID 算法，霍爾效應(yīng)， ARM 處理器 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) II Maglev demonstration device design Abstract:Magic levitation system is a plex nonlinear nature unstable system air control performance directly affects the application of magic levitation. The research includes control theory, field theory, electronic related technologies. magic levitation system for realtime demanding, to use advanced algorithms control algorithms enable stable levitation. This paper introduces the principle of magic levitatio