【正文】 年 月 日 說(shuō)明：一式兩份， 一份裝訂入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi) ，一份交學(xué)院（直屬系）。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà) 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 太原科技大學(xué)華科學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 學(xué)院（直屬系）：電子信息工程系 時(shí)間： 20xx 年 2 月 27 日 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 設(shè)計(jì)（論文）題目 磁懸浮小球系統(tǒng)的 PID 控制 主要研 究?jī)?nèi)容 掌握磁懸浮小球?qū)嶒?yàn)裝置的軟、硬件結(jié)構(gòu)，能分析系統(tǒng)的控制特性；理解 PID 控制算法的理論知識(shí)和 PID 控制現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方法；能運(yùn)用 PID 控制算法實(shí)現(xiàn)磁懸浮小球系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或 機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目 : 磁懸浮 小球 系統(tǒng)的 PID 控制 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān) 鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合 國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 研究方法 理論分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合 主要技術(shù)指標(biāo) (或研究目標(biāo) ) 學(xué)會(huì)控制系統(tǒng)控制特性進(jìn)行分析的一般方法和步驟，在此基礎(chǔ)上選擇合適的控制算法； 掌握一般控制系統(tǒng) PID 控制算法的仿真研究和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制器參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。 中 文 摘 要 本文針對(duì)磁懸浮小球系統(tǒng)設(shè)計(jì)了 PID 控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)對(duì)磁懸浮小球的控制。 關(guān)鍵 詞 ： 磁懸浮系統(tǒng)； PID 控制器； MATLAB 仿真 Abstract Based on magic levitation ball system, we designed a PID controller which can control magic levitation ball. On the basis of analyzing the magic suspension system structure and working principle, established a mathematical model of magic suspension ball control system and designed a PID controller. Using MATLAB to simulate and control the magic suspension ball control system timely, and get better control parameters. The result shows that the proposed method is effective. Key words： Magic suspension system。 Matlab simulation 目 錄 第 1 章 引 言 ........................................................................................................................ 1 前言 ............................................................................................................................. 1 磁懸浮的分類及應(yīng)用前景 ......................................................................................... 1 磁懸浮技術(shù)的研究現(xiàn)狀 ............................................................................................. 2 磁懸浮的控制方法和發(fā)展趨勢(shì) ................................................................................. 3 課題的提出和意義 ..................................................................................................... 4 第 2 章 磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與建模 ........................................................................................ 7 磁懸浮系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) ............................................................................................. 7 磁懸浮實(shí)驗(yàn)本體 .............................................................................................. 7 磁懸浮實(shí)驗(yàn)電控箱 .......................................................................................... 8 磁懸浮實(shí)驗(yàn)平臺(tái) .............................................................................................. 8 磁懸浮系統(tǒng)工作原理 ................................................................................................. 8 磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................................. 9 控制對(duì)象的運(yùn)動(dòng)方程 ...................................................................................... 9 系統(tǒng)的電磁力模型 .......................................................................................... 9 電磁鐵中控制電壓與電流的模型 ................................................................ 10 電磁鐵平衡時(shí)的邊界條件 ............................................................................ 11 電磁鐵系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 .................................................................................... 11 電磁鐵系統(tǒng)物理參數(shù) .................................................................................... 12 第 3 章 控制器設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 13 控制器方案選擇 ....................................................................................................... 13 電 流控制器 .................................................................................................... 13 電壓控制器 .................................................................................................... 13 方案的確定 .................................................................................................... 14 PID 控制器設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 14 PID 控制基礎(chǔ) ................................................................................................. 15 PID 控制參數(shù)整定方法與步驟 ..................................................................... 16