基于pid控制器的磁懸浮系統(tǒng)的應(yīng)用仿真-文庫吧資料
2025-06-28 15:54本頁面
【正文】 ，經(jīng)（數(shù)字或模擬）控制器調(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。電磁鐵繞組中通以一定的電流或者加上一定的電壓會(huì)產(chǎn)生電磁力，控制電磁鐵繞組中的電流或電壓，使之產(chǎn)生的電磁力與鋼球的重力相平衡，鋼球就可以懸浮在空中而處于平衡狀態(tài)。 磁懸浮實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 與IBM PC/AT機(jī)兼容的PC機(jī)，帶PCI總線插槽，PCI1711數(shù)據(jù)采集卡及其驅(qū)動(dòng)程序演示實(shí)驗(yàn)軟件。主要有以下幾個(gè)部分組成：箱體、電磁鐵、傳感器。但是這種平衡狀態(tài)是一種不穩(wěn)定平衡。系統(tǒng)組成主要由所需設(shè)計(jì)的PID控制器，以電磁鐵為執(zhí)行器，小球位置傳感器和被控對(duì)象鋼球組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。它是一個(gè)典型的吸浮式懸浮系統(tǒng)。2 磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)組成本設(shè)計(jì)所使用的磁懸浮實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)，是由固高科技有限公司所生產(chǎn)的磁懸浮實(shí)驗(yàn)裝置GML1001。西南交通大學(xué)這條試驗(yàn)線的建成，標(biāo)志我國已經(jīng)掌握了制造磁懸浮列車的技術(shù)。我國對(duì)磁懸浮列車的研究工作起步較晚，1989年3月，國防科技大學(xué)研制出我國第一臺(tái)磁懸浮試驗(yàn)樣車。原計(jì)劃在漢堡和柏林之間修建第一條時(shí)速為400km的磁懸浮鐵路，總長度為248km，預(yù)計(jì)2003年正式投入營運(yùn)。1999年4月，日本研制的超導(dǎo)磁懸浮列車在試驗(yàn)線上達(dá)到時(shí)速552km。在制造磁懸浮列車的角逐中，日本和德國是兩大競爭對(duì)手。隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是固體電子學(xué)的出現(xiàn)，使原來十分龐大的控制設(shè)備變得十分輕巧，這就給磁懸浮列車技術(shù)提供了實(shí)現(xiàn)的可能。磁懸浮技術(shù)從原理上來說不難以理解，但是真正將其產(chǎn)業(yè)化卻是近幾年才開始的。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，帶來了磁懸浮控制系統(tǒng)向智能化方向的快速發(fā)展。由于懸浮體和支撐之間沒有任何接觸，克服了由摩擦帶來的能量消耗和速度限制，具有壽命長、能耗低、無污染、無噪聲、不受任何速度限制、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此目前世界各國已廣泛開展磁懸浮控制系統(tǒng)的研究。 MATLAB simulationII目 錄摘要…………………………………………………………………………………IAbstract……………………………………………………………………………II1 緒言………………………………………………………………………………1 磁懸浮技術(shù)綜述…………………………………………………………1 磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用與展望………………………………………………12 磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)…………………………………………………………2 系統(tǒng)組成…………………………………………………………………2 磁懸浮實(shí)驗(yàn)本體…………………………………………………………2 磁懸浮實(shí)驗(yàn)電控箱………………………………………………………2 磁懸浮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)…………………………………………………………33 磁懸浮系統(tǒng)的建?！? 磁懸浮系統(tǒng)的工作原理…………………………………………………4 控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方程……………………………………………………5 控制系統(tǒng)的電磁模型……………………………………………………5 電磁鐵系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型……………………………………………………6 磁懸浮系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型……………………………………………………64 PID控制器的設(shè)計(jì)……………………………………………………………8 控制方案的選擇…………………………………………………………8 PID控制器………………………………………………………………95 MATLAB仿真…………………………………………………………………11 MATLAB簡介………………………………………………………………11 磁懸浮系統(tǒng)仿真…………………………………………………………12 PID參數(shù)整定……………………………………………………………13致謝………………………………………………………………………………17參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………181 緒論 磁懸浮技術(shù)綜述磁懸浮技術(shù)屬于自動(dòng)控制技術(shù)，它是隨著控制技術(shù)的發(fā)展而建立起來的。關(guān)鍵字：磁懸浮系統(tǒng)；PID控制器；MATLAB仿真IAbstractMagnetic suspension technology, which has a series of advantages such as contactfree, no friction, no wear, no need of lubrication and long life expectancy, is widely concerned and adopted in hightech areas such as energy, transportation, aerospace, industrial machinery and life science．With the extensive application of maglev technology, the control of the maglev system has bee a priority. In this paper, for the principle of PID control, PID controller designed to control magnetic suspension system.On the basis of analyzing of m
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