【正文】 要啟動(dòng)MATLAB。 系統(tǒng)開環(huán)結(jié)構(gòu)圖 磁懸浮系統(tǒng)工作原理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)。x0=。 傳遞函數(shù)賦值窗口雙擊Transfer F模塊，把前面求解傳遞函數(shù)的分子、分母系數(shù)分別填入到Numerator和Denominator項(xiàng)。 磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真框圖，這里所用的參數(shù)為，與系統(tǒng)實(shí)際起控參數(shù)基本相同。我還要感謝我的同學(xué)們，在與他們共同的學(xué)習(xí)、工作、生活過(guò)程中，他們給予了我很大的幫助和建議，開拓了我的思路。拖入相應(yīng)的積分模塊、微分模塊組成一PID控制器。數(shù)學(xué)模型求解函數(shù)如圖 。下面是磁懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型在Matlab下編程的實(shí)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)參數(shù)初始化m=。 完成的模型圖步驟3：運(yùn)行仿真雙擊示波器模塊，打開Scope窗口。綜上所述，Simulink就是一種開放性的，用來(lái)模擬線性或非線性的以及連續(xù)或離散的或者兩者混淆是非合的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)有力的系統(tǒng)級(jí)仿真工具。這樣就可以擴(kuò)展 MATLAB 功能，使 MATLAB 能夠同其他高級(jí)編程語(yǔ)言例MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory）之意。(2) 模型按照算法要求通過(guò)分解、綜合、等效變換等方法轉(zhuǎn)換為適合于在數(shù)字計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的公式、方程等。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)施加激勵(lì)，觀察和測(cè)取其響應(yīng)，了解其內(nèi)部變量的特性，并建立能近似反映同樣變化的模擬系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，就相當(dāng)于建立起實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述（方程、曲線或圖表等）。 控制系統(tǒng)建模的基本方法控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立是否得當(dāng)，將直接影響以此為依據(jù)的仿真分析與設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、可靠性，因此必須予以充分重視，以采用合理的方式方法。這些模型之間都有著內(nèi)在的聯(lián)系，可以相互轉(zhuǎn)換。磁懸浮血泵的研究不僅為解除心血管病患者的疾苦，提高患者生活質(zhì)量，而且為人類延續(xù)生命具有深遠(yuǎn)意義。常導(dǎo)磁懸浮列車可達(dá)400至500公里／小時(shí)，超導(dǎo)磁懸浮列車可達(dá)500至600公里／小時(shí)。 2010屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 磁懸浮控制系統(tǒng)建模及仿真系 部： 電氣與信息工程系 專 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 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 控制系統(tǒng)建模的基本方法 10 機(jī)理模型法 10 統(tǒng)計(jì)模型法 11 混合模型法 11 控制系統(tǒng)模型選擇 12 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)仿真實(shí)現(xiàn) 124 MATLAB軟件的介紹 13 MATLAB簡(jiǎn)介 13 Simulink概述 13 Simulink用法 145 磁懸浮系統(tǒng)基于MATLAB建模及仿真 20 磁懸浮系統(tǒng)工作原理 20 控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方程 21 系統(tǒng)的電磁力模型 21 電磁鐵中控制電壓與電流的模型 21 平衡時(shí)的邊界條件 23 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 23 系統(tǒng)物理參數(shù) 23 Matlab下數(shù)學(xué)模型的建立 24 開環(huán)系統(tǒng)仿真 25 閉環(huán)系統(tǒng)仿真 286 結(jié)束語(yǔ) 31參考文獻(xiàn) 32致 謝 33附 錄 34 附A傳感器實(shí)測(cè)參數(shù)……………………………………………………………351 緒論 磁懸浮技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀磁懸浮技術(shù)的發(fā)展始于上世紀(jì)，恩思霍斯發(fā)現(xiàn)了抗磁物體可以在磁場(chǎng)中自由懸浮，此現(xiàn)象于1939年由布魯貝克進(jìn)行了嚴(yán)格的理論證明。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。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。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。 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。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。(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)。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力外，它還提供了專業(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。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。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。g=。 M函數(shù)編輯窗 開環(huán)系統(tǒng)仿真打開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。 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。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。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。 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。L=。它是一個(gè)典型的吸浮式懸浮系統(tǒng)。 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。MATLAB的基礎(chǔ)是矩陣計(jì)算,但是由于他的開放性,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。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。頻率特性物理意義十