【正文】 應(yīng)矩陣。0。數(shù)學(xué)模型建立A=[0 1 0。L=。如果系統(tǒng)本身就只有一個(gè)輸入，可以在調(diào)用函數(shù)時(shí)默認(rèn)而不寫(xiě)參數(shù)iu。球在豎直方向的動(dòng)力學(xué)方程可以如下描述： 式中： x——磁極到小球的氣隙，單位：mm——小球的質(zhì)量，單位：Kg F(i,x)——電磁吸力，單位：N g——重力加速度，單位： 系統(tǒng)的電磁力模型由磁路的基爾霍夫定律、畢奧薩伐爾定律和能量守恒定律有： 式中：——空氣磁導(dǎo)濾，＝4xH/mA——鐵芯的極面積，單位： N——電磁鐵線(xiàn)圈匝數(shù)x ——小球質(zhì)心到電磁鐵磁極表面的瞬時(shí)氣隙，單位：m i ——電磁鐵繞組中的瞬時(shí)電流，單位：A由于上式中A、N、均為常數(shù)，故可定義一常系數(shù)K 則電磁力可改寫(xiě)為： 電磁鐵中控制電壓與電流的模型。反之亦然。它是一個(gè)典型的吸浮式懸浮系統(tǒng)。 連接模塊操作C運(yùn)用同樣的方法完成另一根信號(hào)線(xiàn)，并完成整個(gè)模型。 添加示波器模塊步驟2：連接模塊把鼠標(biāo)指針?lè)诺秸也K的輸出口處（輸出口即模塊右邊的“”符），則鼠標(biāo)指針即變?yōu)槭植嫘巍?空的模塊窗口步驟1：添加模塊雙擊Simulink庫(kù)模塊瀏覽器窗口中的源圖標(biāo)，打開(kāi)源模塊庫(kù)（Sources）。 Simulink用法創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單模型：求解如下的微分方程入手來(lái)學(xué)習(xí)創(chuàng)建簡(jiǎn)單的Simulink模型。同時(shí)Simulink也同樣有比較完整的幫助系統(tǒng)，使用戶(hù)可以隨時(shí)找到對(duì)應(yīng)模塊的說(shuō)明，便于應(yīng)用。Simulink沒(méi)有單獨(dú)的語(yǔ)言，但它提供了S函數(shù)規(guī)則。它一般可以附在MATLAB上同時(shí)安裝，也有獨(dú)立安裝版。MATLAB的基礎(chǔ)是矩陣計(jì)算,但是由于他的開(kāi)放性,并且mathwork也吸收了想maple等軟件的優(yōu)點(diǎn),使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。MATLAB Compiler 是一種編譯工具，它能夠?qū)⒛切├?MATLAB 提供的編程語(yǔ)言—— M 語(yǔ)言編寫(xiě)的函數(shù)文件編譯生成為函數(shù)庫(kù)、可執(zhí)行文件 COM 組件等等。 MATLAB 將高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化集成在一起，并提供了大量的內(nèi)置函數(shù)，從而被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、控制系統(tǒng)、信息處理等領(lǐng)域的分析、仿真和設(shè)計(jì)工作。對(duì)于采用什么算法，如何保證精度，如何逐條編程實(shí)現(xiàn)這樣一些底層問(wèn)題不必花費(fèi)過(guò)多的心思，不必去詳細(xì)了解相應(yīng)算法的一些具體內(nèi)容，從而提高工作效率，并保證了軟件的可靠性。圍繞以上步驟，系統(tǒng)仿真技術(shù)近年來(lái)不斷發(fā)展、不斷更新，各類(lèi)控制系統(tǒng)專(zhuān)用仿真軟件為適應(yīng)仿真中的二次模型需求不斷推出。一般地說(shuō)，控制系統(tǒng)的數(shù)字仿真實(shí)現(xiàn)有以下幾個(gè)步驟：(1)根據(jù)已建立的數(shù)學(xué)模型和精度、計(jì)算時(shí)間等要求，確定所采用的數(shù)值計(jì)算方法。我們選擇了機(jī)理模型法來(lái)為本次設(shè)計(jì)建立數(shù)學(xué)模型。 混合模型法除以上兩種方法外，控制系統(tǒng)還有這樣一類(lèi)問(wèn)題，即對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性有部分了解，但又難以完全用機(jī)理模型方法表述出來(lái)，這時(shí)需結(jié)合一定的實(shí)驗(yàn)方法確定另外一部分不甚了解的結(jié)構(gòu)特性，或是通過(guò)實(shí)際測(cè)定來(lái)求取模型參數(shù)。頻率特性物理意義十分明確，對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)或元件、部件都可以用實(shí)驗(yàn)方法確定其頻率特性，尤其對(duì)一些難以列寫(xiě)動(dòng)態(tài)方程、建立機(jī)理模型的系統(tǒng)，有特別重要的意義。而根據(jù)所測(cè)到的系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)據(jù)，采用一定方法進(jìn)行分析及處理來(lái)獲得數(shù)學(xué)模型的統(tǒng)計(jì)模型法正好適應(yīng)這種情況。但也應(yīng)指出，線(xiàn)性化處理方法并非對(duì)所有控制系統(tǒng)都適用，對(duì)于包含本質(zhì)非線(xiàn)性環(huán)節(jié)的系統(tǒng)需要采用特殊的研究方法。建立機(jī)理模型還應(yīng)注意所研究系統(tǒng)模型的線(xiàn)性化問(wèn)題。根據(jù)確定元件或系統(tǒng)行為所遵循的自然機(jī)理，如常用的物質(zhì)不滅定律（用于液位、壓力調(diào)節(jié)等）、能量守恒定律（用于溫度調(diào)節(jié)等）、牛頓第二定律（用于速度、加速度調(diào)節(jié)等）、基爾霍夫定律（用于電氣網(wǎng)絡(luò)）等等，對(duì)系統(tǒng)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的本質(zhì)進(jìn)行描述，包括質(zhì)量、能量的變換和傳遞過(guò)程，從而建立起變量間相互制約又相互依存的精確的數(shù)學(xué)關(guān)系。 l0時(shí)，該向量不存在；簡(jiǎn)記為（R，P，H）形式。因此。應(yīng)當(dāng)指出，控制狀態(tài)方程的表達(dá)形式不是唯一的。對(duì)式(31)的數(shù)學(xué)模型，可以用以下模型參數(shù)形式表征：輸出系數(shù)向量，n+1維輸入系數(shù)向量，m+1維輸出變量導(dǎo)數(shù)階次，n輸入變量導(dǎo)數(shù)階次，m有了這樣一組模型參數(shù)，就可以簡(jiǎn)便地表達(dá)出一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)的微分方程形式。 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的表示形式 在線(xiàn)性系統(tǒng)理論中,一般常用的數(shù)學(xué)模型形式有:微分方程模型、傳遞函數(shù)模型(系統(tǒng)的外部模型)、狀態(tài)方程模型(系統(tǒng)的內(nèi)部模型)、零極點(diǎn)增益模型和部分分式模型等。要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真處理首先應(yīng)當(dāng)知道系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,，為通過(guò)仿真手段進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，首先需要用數(shù)學(xué)形式描述各類(lèi)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即建立他們的數(shù)學(xué)模型。但是這種平衡狀態(tài)是一種不穩(wěn)定平衡。磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是研究磁懸浮技術(shù)的平臺(tái),它主要由電磁鐵、位置敏感傳感器、放大及補(bǔ)償裝置、數(shù)字控制器和控制對(duì)象鋼球等元件組成。如磁懸浮電機(jī)應(yīng)用在生命科學(xué)領(lǐng)域，現(xiàn)在國(guó)外己研制成功的離心式和振動(dòng)式磁懸浮人工心臟血泵，采用無(wú)機(jī)械接觸式磁懸浮結(jié)構(gòu)不僅效率高，而且可以防止血細(xì)胞破損，引起溶血、凝血和血栓等問(wèn)題。其中感應(yīng)型磁懸浮電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，氣隙均勻，易于弱磁升速，是最有前途的方案之一。由于采用電力驅(qū)動(dòng)，避免了燒煤燒油給沿途帶來(lái)的污染。在500公里／小時(shí)速度下，每座位／公里的能耗僅為飛機(jī)的1／3至1／2，比汽車(chē)也少耗能30%。 磁懸浮的主要應(yīng)用 磁懸浮列車(chē)磁懸浮列車(chē)具有快速、低耗、環(huán)保、安全等優(yōu)點(diǎn)，因此前景十分廣闊。磁懸浮技術(shù)不僅在電氣等工業(yè)領(lǐng)域得到廠泛應(yīng)用，而且在生命科學(xué)領(lǐng)域也開(kāi)始得到應(yīng)用，充分顯示了磁懸浮技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活質(zhì)量提高方面具有廣闊的發(fā)展前景。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如傳感器、控制技術(shù)(尤其是數(shù)字控制技術(shù))、低溫和高溫超導(dǎo)技術(shù)，使得磁懸浮技術(shù)迅速崛起，引起各國(guó)投入大量的人力、物力、進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。至此，磁懸浮理論己經(jīng)發(fā)展得較為完善了。以后的研究又證明，如果最小有一階自由度受外部機(jī)械約束的話(huà)，強(qiáng)磁性物體可以用磁力懸浮于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。從高速磁軸承到高速懸浮列車(chē)，以及大氣隙的風(fēng)洞磁懸浮模型，這些都是很有前途的應(yīng)用領(lǐng)域。另外，在磁力軸承、磁懸浮天平、磁懸浮高速電機(jī)及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用也都得到了發(fā)展，國(guó)外己經(jīng)開(kāi)發(fā)出這類(lèi)高技術(shù)的產(chǎn)品并且己經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。進(jìn)行磁懸浮其它應(yīng)用技術(shù)的研究，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的交叉、滲透，推動(dòng)磁懸浮高技術(shù)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，因此具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。由于沒(méi)有輪子、無(wú)摩擦等因素，它比目前最先進(jìn)的高速火車(chē)省電30%。它的磁場(chǎng)強(qiáng)度非常低，與地球磁場(chǎng)相當(dāng)，遠(yuǎn)低于家用電器。國(guó)外自90年代中期開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行了研究，相繼出現(xiàn)了永磁同步型磁懸浮電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻型磁懸浮電機(jī)、感應(yīng)型磁懸浮電機(jī)等各種結(jié)構(gòu)。磁懸浮電機(jī)的研究越來(lái)越受到重視，并有一些成功的報(bào)道。GML磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是固高科技有限公司為全方位滿(mǎn)足自動(dòng)控制課程的教學(xué)需要而研制、開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。電控箱控制平臺(tái)