【正文】 這些使我的學(xué)業(yè)得以順利完成，并激勵(lì)著我在今后的人生道路上不斷開(kāi)拓進(jìn)取，勇往直前。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。利用上面的方法建立功放部分的函數(shù)，其關(guān)系為。 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)階躍響應(yīng)仿真圖雙擊示波器模塊。D=0。K=(m*g*x0^2)/i0^2。其用法為:[num den]=ss2tf(A,B,C,D,iu)其中A，B，C，D為系統(tǒng)矩陣，iu指定第幾個(gè)輸入，返回結(jié)果den為傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式，按s的降冪排列，傳遞函數(shù)分子系數(shù)則包含在矩陣num中，num的行數(shù)輸出y的維數(shù)已知，每列對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出。由光電源和傳感器組成的測(cè)量裝置檢測(cè)鋼球與電磁鐵之間的距離變化，當(dāng)鋼球受到擾動(dòng)下降，鋼球與電磁鐵之間的距離（Δy）增大，傳感器所敏感的光強(qiáng)增強(qiáng)，其輸出電壓增大，經(jīng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)、功率放大器放大處理后，使電磁鐵控制繞組中的控制電流相應(yīng)增大，電磁力增大，鋼球被吸回平衡位置。 連接模塊操作A 連接模塊操作B當(dāng)放開(kāi)鼠標(biāo)按鍵后。 Simulink的主界面——庫(kù)模塊瀏覽器單擊窗口左上方的按鈕，Simulink會(huì)打開(kāi)一個(gè)名為untitled的模型窗口。同MATLAB一樣，Simulink也不是封閉的，它允許用戶可以很方便地定制自己的模塊和模塊庫(kù)。它是MATLAB的一個(gè)附加組件，用來(lái)提供一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的建模與動(dòng)態(tài)仿真式作平臺(tái)。 MATLAB 提供了基本的數(shù)學(xué)算法，例如矩陣運(yùn)算、數(shù)值分析算法， MATLAB 集成了 2D 和 3D 圖形功能，以完成相應(yīng)數(shù)值可視化的工作，并且提供了一種交互式的高級(jí)編程語(yǔ)言—— M 語(yǔ)言，利用 M 語(yǔ)言可以通過(guò)編寫腳本或者函數(shù)文件實(shí)現(xiàn)用戶自己的算法。一個(gè)良好的算法軟件，如MATLAB語(yǔ)言，可以使系統(tǒng)仿真研究人員把精力集中于仿真模型的建立和求解方法的確定、仿真結(jié)果的分析和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)這類重要和關(guān)鍵問(wèn)題上來(lái)。這也是仿真領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)一直進(jìn)行的重點(diǎn)研究工作。應(yīng)當(dāng)注意，由于對(duì)系統(tǒng)了解得不很清楚，主要靠實(shí)驗(yàn)測(cè)取數(shù)據(jù)確定數(shù)學(xué)模型的方法受數(shù)據(jù)量不充分，數(shù)據(jù)精度不一致，數(shù)據(jù)處理方法不完善等局限性影響，所得的數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性只能滿足一般工程需要，難以達(dá)到更高精度的要求。當(dāng)對(duì)所研究系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性尚不清楚、甚至無(wú)法了解時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的機(jī)理變化規(guī)律就不能確定，通常稱之為“黑箱”或“灰箱”問(wèn)題，機(jī)理模型法也就無(wú)法應(yīng)用。最終目的是要建造出既簡(jiǎn)單清晰，又具有相當(dāng)精度，能夠反映實(shí)際物理量變化的控制系統(tǒng)模型。模型參數(shù)表示為極點(diǎn)留數(shù)向量,n維；系統(tǒng)極點(diǎn)向量,n維；余數(shù)系數(shù)向量,l+1維，且l=mn維，原函數(shù)中分子大于分母階次的余式系數(shù)。因此，則用以下模型參數(shù)來(lái)表示系統(tǒng)：系統(tǒng)系數(shù)矩陣A（nn維）系統(tǒng)輸入矩陣B（nm維）系統(tǒng)輸出矩陣C（rn維）直接傳輸矩陣D（rm維）狀態(tài)初始向量（n維）簡(jiǎn)記為（A，B，C，D）形式。采用計(jì)算機(jī)仿真來(lái)分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，首要問(wèn)題就是建立合理地描述系統(tǒng)中各物理量變化的動(dòng)力學(xué)方程，并根據(jù)仿真需要，抽象為不同表達(dá)形式的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。電控箱控制平臺(tái) 磁懸浮實(shí)驗(yàn)本體 磁懸浮系統(tǒng)框圖 磁懸浮實(shí)驗(yàn)本體電磁鐵繞組中通以一定的電流會(huì)產(chǎn)生電磁力,控制電磁鐵繞組中的電流,使之產(chǎn)生的電磁力與鋼球的重量相平衡,鋼球就可以懸浮在空中而處于平衡狀態(tài)。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。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。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。從高速磁軸承到高速懸浮列車，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。至此，磁懸浮理論己經(jīng)發(fā)展得較為完善了。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。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，比汽車也少耗能30%。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。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。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)形式描述各類系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即建立他們的數(shù)學(xué)模型。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。因此。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。但也應(yīng)指出，線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)非線性環(huán)節(jié)的系統(tǒng)需要采用特殊的研究方法。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。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。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，各類控制系統(tǒng)專用仿真軟件為適應(yīng)仿真中的二次模型需求不斷推出。 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。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。Simulink沒(méi)有單獨(dú)的語(yǔ)言，但它提供了S函數(shù)規(guī)則。 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。 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?。它是一個(gè)典型的吸浮式懸浮系統(tǒng)。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