磁懸浮控制系統(tǒng)建模與仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)論(存儲(chǔ)版)
【正文】 則電磁力可改寫(xiě)為： 電磁鐵中控制電壓與電流的模型。L=。0。 Simulink窗將傳遞函數(shù)模塊“Simulink/Continuous/Transfer F”、示波器模塊“Simulink/Sinks/Scope”、階躍信號(hào)源模塊“Simulink/Sources/Step”分別拖入新建的窗口中。 傳感器函數(shù)建立框圖拖入子系統(tǒng)模塊“Simulink/Portsamp。拖入相應(yīng)的模塊，如示波器模塊、階躍信號(hào)模塊等等，進(jìn)行連線、仿真。參考文獻(xiàn)[1] 張曉華,控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與CAD[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，～82[2] 樓順天，[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，～156[3] 楊庚辰,自動(dòng)控制原理[M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，～85[4] 王學(xué)輝,[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，～98[5] 張士勇，磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望 [J] 工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置 2003年03期1～1[6] 王沫然，Simulink建模及動(dòng)態(tài)仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，～133[7] 黃忠霖，控制系統(tǒng)Matlab計(jì)算及仿真[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，～102[8] 魏克新，王云亮，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,～64[9] . Kuo， Automatic Control Systems, Seventh Edition, Prentice Hall, ～86致 謝三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。我對(duì)他們致以真誠(chéng)的謝意和衷心的祝福！附 錄附A 傳感器實(shí)測(cè)參數(shù)本附錄為產(chǎn)品出廠時(shí)測(cè)得的傳感器實(shí)際數(shù)據(jù)，由于使用環(huán)境的變化（如背景光場(chǎng)）此參數(shù)有可能發(fā)生微弱變化。但是由于數(shù)學(xué)模型建立的精確性與否及環(huán)境的影響，仿真的參數(shù)不一定能達(dá)到理想的控制參數(shù)。 模擬PID框圖PID有模擬和數(shù)字之分，這里要注意其間的關(guān)系，模擬和數(shù)字PID表達(dá)式如下所示： 由上二式可以看出，模擬與數(shù)字的PID中的相差倍，相差倍，因此在利用模擬PID仿真出的參數(shù)應(yīng)注意進(jìn)行相應(yīng)的變換。接下來(lái)，我們將使用PID控制器來(lái)穩(wěn)定系統(tǒng)。 M函數(shù)編輯窗 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)仿真打開(kāi)Matlab軟件，在Matlab命令行窗口中輸入simulink或單擊圖標(biāo)，這時(shí)彈出Simulink Library Browser窗口。0 0 R/L]。g=。為了解決這個(gè)問(wèn)題，把電磁鐵鐵芯指向鋼球的一端做成錐體形，當(dāng)鋼球在水平方向上偏離中心平衡位置時(shí)，電磁力總是指向鋼球表面的法向方向，此力可分解為垂直方向和水平方向兩個(gè)分量，水平方向分量使鋼球恢復(fù)到原中心位置。選擇模型窗口菜單中的【SimulationState】選項(xiàng)，仿真將執(zhí)行，結(jié)果在示波器窗口中顯示。打開(kāi)連續(xù)模塊庫(kù)（Continuous）并拖曳一個(gè)積分模塊（Integrator）到模型窗中。目前，隨著軟件的不斷升級(jí)換代，Simulink在軟硬件的接口方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，使用Simulink已經(jīng)可以很方便地進(jìn)行實(shí)時(shí)的信號(hào)控制和處理、信息通信以及DSP的處理。Simulink模型可以用來(lái)模擬線性或非線性、連續(xù)或離散或者兩者的混合系統(tǒng)，也就是說(shuō)它可以用來(lái)模擬幾乎所有可遇到的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力外，它還提供了專(zhuān)業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算，文字處理，可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能。 4 MATLAB軟件的介紹 MATLAB簡(jiǎn)介MATLAB 是一種工業(yè)化的編程語(yǔ)言。(3) 用適當(dāng)?shù)能浖Z(yǔ)言將其描述為數(shù)字計(jì)算機(jī)可接受的軟件程序，即編程實(shí)現(xiàn)。實(shí)際中它可能比前兩者都用得多，是一項(xiàng)很好的理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法與手段。頻率特性法是研究控制系統(tǒng)的一種應(yīng)用廣泛的工程實(shí)用方法。在一定條件下，可以通過(guò)合理的簡(jiǎn)化、近似、用線性系統(tǒng)模型近似所描述的非線性系統(tǒng)。 機(jī)理模型法所謂機(jī)理模型，實(shí)際上就是采用由一般到特殊的推理演繹方法，對(duì)已知結(jié)構(gòu)、參數(shù)的物理系統(tǒng)運(yùn)用相應(yīng)的物理定律或定理，經(jīng)過(guò)合理分析簡(jiǎn)化而建立起來(lái)的描述系統(tǒng)各物理量動(dòng)、靜態(tài)變化性能的數(shù)學(xué)模型。 傳遞函數(shù)形式將式（31）在初始條件下，兩邊同時(shí)進(jìn)行拉氏變換，則有 輸出拉氏變換Y(s)與輸入拉氏變換U(s)之比 即為單輸入單輸出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其模型參數(shù)可表示為傳遞函數(shù)分母系數(shù)向量,n+1維傳遞函數(shù)分子系數(shù)向量，m+1維分母多項(xiàng)式階次n分子多項(xiàng)式階次m用num=B,den=A分別表示分子、分母參數(shù)向量，則可簡(jiǎn)練地表示為（num, den）式（24）中，當(dāng)時(shí)，分子多項(xiàng)式成為 稱(chēng)為系統(tǒng)的首一特征多項(xiàng)式，是控制系統(tǒng)常用的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)形式，于是相應(yīng)的模型參數(shù)中，分母系數(shù)向量只用n維分量即可表示出，即 ,n維 零極點(diǎn)增益形式、分母有理多項(xiàng)式分解為因式連乘形式，則有 式中，K為系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益；,i=1,2,…,m,稱(chēng)為系統(tǒng)的零點(diǎn)；,j=1,2,…,n,稱(chēng)為系統(tǒng)的極點(diǎn)。微分方程模型是控制系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)，一般來(lái)講，利用機(jī)械學(xué)、電學(xué)、力學(xué)等物理規(guī)律，便可以得到控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)方程，這些方程對(duì)于線性定常連續(xù)系統(tǒng)而言是一種常系數(shù)的線性微分方程。主要有以下幾個(gè)部分組成：。2 磁懸浮系統(tǒng)概述磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)作為自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可以滿足工科院校的控制器件、自控原理、現(xiàn)代控制理論和控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的需求。它集磁懸浮軸承和電動(dòng)機(jī)于一體，具有自懸浮和驅(qū)動(dòng)能力，不需要任何獨(dú)立的軸承支撐，且具有體積小、臨界轉(zhuǎn)速高等特點(diǎn)，更適合于超高速運(yùn)行的場(chǎng)合，也適合于小型乃至超小型結(jié)構(gòu)。它的高速度使其在1000至1500公里之間的旅行距離中比乘坐飛機(jī)更優(yōu)越。高速磁懸浮列車(chē)以其在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是21世紀(jì)的交通工具的發(fā)展方向，德國(guó)和日本等國(guó)家在這方面己經(jīng)取得了重要進(jìn)展，磁懸浮列車(chē)技術(shù)開(kāi)始走向?qū)嵱秒A段。 2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 磁懸浮控制系統(tǒng)建模及仿真系 部： 電氣與信息工程系 專(zhuān) 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 完成時(shí)間： 2010年5月 目 錄1 緒論 2 磁懸浮技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀 3 磁懸浮技術(shù)研究的意義 3 磁懸浮的主要應(yīng)用 3 磁懸浮列車(chē) 3 高速磁懸浮電機(jī) 42 磁懸浮系統(tǒng)概述 4 磁懸浮實(shí)驗(yàn)本體 5 磁懸浮電控箱 6 控制平臺(tái) 63 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述……………………………………………………………..7 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的表示形式 7 微分方程形式 7 狀態(tài)方程形式 8 傳遞函數(shù)形式 8 零極點(diǎn)增益形式 9 部分分式形式 9
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1