【正文】 w and high technology , such as maglev train ,etc. too, magnetic suspension is not out of reach. KEY WORDS： electromagnetic magnetic suspension , superconductive magnetic suspension ,the control of magnetic suspension,demonstrate the experimental provision, the maglev train 目 錄前 言 1第1章 緒論 4167。在本文的最后，我利用在大學(xué)里所學(xué)的知識，結(jié)合本文的研究重點(diǎn)——磁懸浮裝置的控制問題，做出了一個(gè)簡單的電磁懸浮裝置。與超導(dǎo)磁懸浮相比，常導(dǎo)磁懸浮的應(yīng)用就更為廣泛，因?yàn)槌?dǎo)磁懸浮的實(shí)現(xiàn)過程要簡單得多。本文研究的重點(diǎn)就是這兩種磁懸浮的控制問題。河南科技大學(xué)畢業(yè)論文 基于單片機(jī)的磁懸浮小球控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要 隨著越來越多的磁懸浮技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中的各個(gè)領(lǐng)域，磁懸浮這個(gè)在幾年前還是很陌生的一個(gè)詞現(xiàn)在已經(jīng)廣為人知。超導(dǎo)磁懸浮是利用處于超導(dǎo)狀態(tài)下的超導(dǎo)體具有斥磁力的原理產(chǎn)生的。常導(dǎo)磁懸浮可以分為應(yīng)用電磁鐵的磁懸浮和引用非電磁性磁鐵（稀土永磁鐵、普通磁鐵等）的磁懸浮。這個(gè)懸浮裝置的原理是利用對電磁鐵電流的控制來實(shí)現(xiàn)一個(gè)鐵球在空中的來回反復(fù)運(yùn)動，達(dá)到視覺上的懸浮效果。 研究的背景及意義 4167。 6167。 硬件所需元件 8167。 調(diào)試軟件的介紹及調(diào)試方法 19結(jié) 論 23參考文獻(xiàn) 24致　謝 2529河南科技大學(xué)畢業(yè)論文前 言1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義磁懸浮技術(shù)是起源于德國，早在1922年德國工程師赫爾曼因?yàn)榇艖腋〖夹g(shù)是集電磁學(xué)、電子技術(shù)、控制工程、信號處理、機(jī)械學(xué)、動力學(xué)為一體的典型的機(jī)電一體化技術(shù)(高新技術(shù))。在合適的空間配制下，可使洛淪茲力的方向與重力方向相反，通過改變高頻源的功率使電磁力與重力相等，即可實(shí)現(xiàn)電磁懸浮?！暗?010年，當(dāng)人們坐著磁懸浮來參觀世博會，這本身就是中國科技創(chuàng)新的重要展示。由于傳感器的存在，使磁懸浮軸承系統(tǒng)的軸向尺寸變大、系統(tǒng)的動態(tài)性能降低，而且成本高、可靠性低。1969年，德國牽引機(jī)車公司的馬法伊研制出小型磁懸浮列車系統(tǒng)模型，以后命名為TR01型，該車在1km軌道上時(shí)速達(dá)165km，這是磁懸浮列車發(fā)展的第一個(gè)里程碑。原計(jì)劃在漢堡和柏林之間修建第一條時(shí)速為400 km的磁懸浮鐵路，總長度為248 km，預(yù)計(jì)2003年正式投入營運(yùn)，但由于資金計(jì)劃問題，2002年宣布停止了這一計(jì)劃?，F(xiàn)在，美國、法國、瑞士、日本和中國都在大力支持開展磁懸浮軸承的研究工作。西南交通大學(xué)這條試驗(yàn)線的建成，標(biāo)志中國已經(jīng)掌握了制造磁懸浮列車的技術(shù)。所以對于中國而言，磁懸浮技術(shù)還與其他發(fā)達(dá)國家有著許多差距，這同樣需要更多的課題研究來彌補(bǔ)中國磁懸浮技術(shù)的不夠成熟。目前的懸浮技術(shù)主要包括電磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、靜電懸浮、粒子束懸浮等，其中電磁懸浮技術(shù)比較成熟。磁懸浮技術(shù)原理示意圖目前世界上有三種類型的磁懸浮。 發(fā)展前景1. 磁懸浮的發(fā)展優(yōu)勢 首先，它克服了傳統(tǒng)輪軌鐵路提高速度的主要障礙，發(fā)展前景廣闊。可僅僅十年后的1979年，磁懸浮列車技術(shù)就創(chuàng)造了517公里/小時(shí)的速度紀(jì)錄。各種交通工具根據(jù)其自身速度、安全、舒適與經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，分別在不同的旅行距離中起骨干作用。據(jù)德國試驗(yàn)，當(dāng)TR磁懸浮列車時(shí)速達(dá)到400公里時(shí)，其每座位公里能耗與時(shí)速300公里的高速輪軌列車持平；而當(dāng)磁懸浮列車時(shí)速也降到300公里時(shí)，它的每座位公里能耗可比輪軌鐵路低33％。 超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)由于渦流效應(yīng)懸浮能耗較常導(dǎo)軌技術(shù)更大，冷卻系統(tǒng)重，強(qiáng)磁場對人體與環(huán)境都有影響。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與工作原理167。 設(shè)計(jì)方法采用霍爾元件檢測小球，輸位置出電信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換反饋至單片機(jī)，運(yùn)用單片機(jī)數(shù)字PID控制器來控制磁懸浮小球在磁場中的位置。功率驅(qū)動則是改變驅(qū)動能力。 硬件所需元件167。當(dāng)P0口作為輸入/輸出口時(shí)，P0是一個(gè)8位準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部有弱上拉電阻，無需外接上拉電阻。下面所講述的例子均來源于實(shí)踐，由于篇幅有限，只能選擇部分實(shí)例。因此，一個(gè)程序控制站，可用一張金屬盤片和一個(gè)模擬量接近開關(guān)替代幾個(gè)凸輪和同等數(shù)量的接近開關(guān)來解決此類問題。2. 模擬量接近開關(guān)線性運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電子信號用接近開關(guān)將線性運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電子信號的最直接簡單的辦法。同時(shí)如果此物體為非平面物時(shí)，可供調(diào)節(jié)的范圍會更廣。4. 模擬量接近開關(guān)啟動調(diào)節(jié)典型的控制程序通常在通過基點(diǎn)時(shí)，含有一個(gè)簡單的驅(qū)動通斷切換。通常，一臺電梯在到達(dá)?？奎c(diǎn)之前的短時(shí)間內(nèi)會轉(zhuǎn)換成緩慢行駛，然后突然停止于?？奎c(diǎn)上。若采用可調(diào)節(jié)的驅(qū)動會增加額外的費(fèi)用，但使用模擬量接近開關(guān)，這些費(fèi)用都可以省去了。更多地人們使用根據(jù)微分轉(zhuǎn)換原理工作的位移接近開關(guān)。7. 模擬量接近開關(guān)非接觸電位計(jì)（角位移）上面所說的關(guān)于踏腳板位的檢測也可應(yīng)用到其它需要把機(jī)械信號轉(zhuǎn)換成電子信號的應(yīng)用上面。8. 模擬量接近開關(guān)對零部件的控制 很早以前，人們就開始使用光電開關(guān)和光纖監(jiān)測傳送帶上的零部件位置。對軸的同心度持續(xù)監(jiān)測，可以獲得軸承的許多實(shí)時(shí)信息。11. 模擬量接近開關(guān)開關(guān)點(diǎn)的自動調(diào)節(jié)許多情況下，開關(guān)點(diǎn)都必須保持極高的精度，因此通常必須通過擰螺坶來進(jìn)行經(jīng)常調(diào)節(jié)，以保證精度。原因就在于在安裝時(shí)，接近開關(guān)只需模糊調(diào)節(jié)，例如，可直接用眼睛進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此無論怎樣多的接近開關(guān)都可以被技術(shù)人員快速準(zhǔn)確地安裝，與安裝維護(hù)人員的技能無多大關(guān)系。但是它仍然無法改變離散程度對應(yīng)用的影響。從圖中可以看出在結(jié)束端時(shí)所產(chǎn)生的曲線非線性。與例11的單個(gè)開關(guān)點(diǎn)不同，如果采取這樣的解決方案，可以多采些開關(guān)點(diǎn)，那么在初始化階段，就可以存貯開關(guān)的整個(gè)響應(yīng)曲線了。在這種情況下，用一只模擬量接近開關(guān)便可測定旋轉(zhuǎn)方向。167。_nop_()。int adc_res[8],adc_resl[8],res_count,recv_count=0。sbit P13=P1^3。k++) for(i=0。NOP5。NOP5。NOP5。NOP5。NOP5。NOP5。NOP5。NOP5。//串口方式1，允許接收 PCON=0x80。 CL=0。 CCAPM0=0x42。 u1=(u10?0:u1)。 adc_resl[0]amp。k2=positionadc_res[0]adc_resl[0]/。 iniCOM()。 PADC=1。 CCAP0H=0。 SBUF=adc_res[0]。 adc_resl[0]=ADC_RESL。TI=0。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù) LabVIEW標(biāo)志：顯示及數(shù)據(jù)存儲，等等。VI指虛擬儀器，是 LabVIEW 的程序模塊。這就是圖形化源代碼，又稱G代碼。用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。應(yīng)用領(lǐng)域LABVIEW有很多優(yōu)點(diǎn)，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點(diǎn)尤其突出。同時(shí)，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測試測量領(lǐng)域的LabVIEW工具包。LabVIEW擁有專門用于控制領(lǐng)域的模塊LabVIEWDSC。在設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備之前，可以先在計(jì)算機(jī)上用LabVIEW搭建仿真原型，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，找到潛在的問題。著名的可編程玩具“樂高積木”使用的就是LabVIEW編程語言。所以，如果項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間緊張，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用LabVIEW，以縮短開發(fā)時(shí)間。除此之外，LabVIEW還支持各種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備，比如常見的PDA、FPGA以及運(yùn)行VxWorks和PharLap系統(tǒng)的RT設(shè)備。微分控制器則是針對被調(diào)量的變化率來進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不需要等到被調(diào)量已經(jīng)出現(xiàn)較大的偏差后才開始動作，即微分調(diào)節(jié)器可以對被調(diào)量的變化趨勢進(jìn)行調(diào)節(jié)，及時(shí)出現(xiàn)大的偏差。希望再以后的研究中可以完善這一缺陷。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。