【正文】 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目： 磁懸浮演示裝置設(shè)計 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 1101 學(xué)號 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 平臺為基礎(chǔ)實現(xiàn)一個磁懸浮實驗演示裝置，具體要求如下： 搭建實驗裝置的實物平臺； 實現(xiàn)對磁鐵的懸浮控制； 磁平衡的控制參數(shù)可調(diào)； 完成實物制作 二、進度安排及完成時間： 第 一周至第 二 周 ：查閱資料、撰寫文獻綜述和開題報告； 第 三 周至第 四 周 ：畢業(yè)實習； 第 五 周至第 六 周 ：各參數(shù)測試算法研究； 第 七 周至第 八 周 ：完成硬件的設(shè)計及模型組裝； 第 九 周至第十一周 ：完成系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計及調(diào)試； 第十 二 周至第十 三 周 ：完成單片機程序的編寫及調(diào)試； 第十 四 周至第十 五 周 ：撰寫設(shè)計說明書 ； 第十 六 周：畢業(yè)設(shè)計答辯 磁懸浮演示裝置設(shè)計 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 .................................................. 3 霍爾傳感器 ........................................................ 3 信號處理方案 ...................................................... 4 線圈驅(qū)動器選型 .................................................... 5 主控芯片選擇 ...................................................... 5 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ....................................................... 7 主控模塊設(shè)計 ...................................................... 7 電源設(shè) 計 .......................................................... 8 傳感器電路設(shè)計 .................................................... 8 控制線圈驅(qū)動模塊設(shè)計 .............................................. 8 霍爾元件與控制線圈的安裝 .......................................... 9 第 4 章 軟件設(shè)計 .......................................................... 10 編程語言的選擇 ................................................... 10 主程序設(shè)計 ....................................................... 10 模塊程序設(shè)計 ..................................................... 11 第 5 章 調(diào)試與運行 ........................................................ 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 ................................................................. 20 致謝 ..................................................................... 21 附錄 程序 ................................................................ 22 磁懸浮演示裝置設(shè)計 I 磁懸浮演示裝置設(shè)計 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 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 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)、機械學(xué)、電磁學(xué)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)等高新技術(shù)有機就額和在一起，成為典型的機電一體化的技術(shù)。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機技術(shù)的的迅速發(fā)展，促進了磁懸浮控制系統(tǒng)智能化的方向快速發(fā)展。磁懸浮塊實驗數(shù)據(jù)分析容易 ,組成簡單，在研究磁懸浮系統(tǒng)，對于多種控制算法方面的驗證和實施具有重要的作用。進行磁懸浮軸承系統(tǒng)的振動控制理論的研究，將其應(yīng)用于汽輪機轉(zhuǎn)子的振動和故障分析中，通過調(diào)整磁懸浮軸承的剛度來改變汽輪機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計的思想，從而改善轉(zhuǎn)子運行的動態(tài)特性，提高機組運行的可靠性，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，由于傳感器的價格較高，導(dǎo)致在一個非常高的價格的磁懸浮軸承，這大大限制