【正文】 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 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(xiě)文獻(xiàn)綜述和開(kāi)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(xiě)及調(diào)試； 第十 四 周至第十 五 周 ：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ； 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)。 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 levitation system, built on the basis of a physical model using the Hall sensor magic levitation collect data use ARM processor to process data and control the position of the suspension. The system transfer function and the received data, and accordingly design function and regulation PID control, and ultimately suspension stability. Key words： suspension； PID control； Hall sensor； ARM processor 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 1 第 1 章 概述 磁懸浮的研究背景 磁懸浮技術(shù)是將力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電磁學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等高新技術(shù)有機(jī)就額和在一起，成為典型的機(jī)電一體化的技術(shù)。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的的迅速發(fā)展，促進(jìn)了磁懸浮控制系統(tǒng)智能化的方向快速發(fā)展。磁懸浮塊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析容易 ,組成簡(jiǎn)單，在研究磁懸浮系統(tǒng)，對(duì)于多種控制算法方面的驗(yàn)證和實(shí)施具有重要的作用。進(jìn)行磁懸浮軸承系統(tǒng)的振動(dòng)控制理論的研究，將其應(yīng)用于汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的振動(dòng)和故障分析中，通過(guò)調(diào)整磁懸浮軸承的剛度來(lái)改變汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思想，從而改善轉(zhuǎn)子運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，避去可能出現(xiàn)的共振情況等，提供全新的電力技術(shù)難題解決方案。此外，由于傳感器的價(jià)格較高，導(dǎo)致在一個(gè)非常高的價(jià)格的磁懸浮軸承，這大大限制