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文檔簡介

1、n1.磁懸浮系統(tǒng)簡介磁懸浮系統(tǒng)簡介 磁懸浮球控制系統(tǒng)是研究磁懸浮技術的平臺，它是一個典型的吸浮式懸浮系統(tǒng)。n2.磁懸浮技術的應用領域磁懸浮技術的應用領域1) 磁懸浮列車2) 磁懸浮軸承3) 高速磁懸浮電機4) 磁懸浮的其他應用領域風洞磁懸浮系統(tǒng)、磁懸浮隔振系統(tǒng)、磁懸浮熔煉n3.系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 磁懸浮實驗裝置主要由LED 光源、電磁鐵、光電位置傳感器、電源、放大及補償裝置、數據采集卡和控制對象(鋼球)等元件組成。它是一個典型的吸浮式懸浮系統(tǒng)。系統(tǒng)組成框圖見下圖。n1.微分方程的推導微分方程的推導(1)控制對象的動力學方程(2)系統(tǒng)的電磁力模型電磁力可改寫為：可知電磁吸力F (i ,x) 與氣隙

2、x是非線性的反比關系(3)電磁鐵中控制電壓和電流的模型由電磁感應定律及電路的基爾霍夫定律可知L 小球沒處于電磁場中時的靜態(tài)電感；L 0小球處于電磁場中時線圈中增加的電感（即氣隙為零時所增加的電感）；a 磁極附近一點到磁極表面的氣隙；則電磁鐵繞組中的電壓與電流的關系可表示如下：(4)系統(tǒng)平衡的邊界條件 小球處于平衡狀態(tài)時，其加速度為零，由牛頓第二定律可知小球此時所受合力為零。 小球受到向上的電磁力與小球自身的重力相等，即：(5)系統(tǒng)方程的描述(6)系統(tǒng)控制模型的建立定義系統(tǒng)對象的輸入量為功率放大器的輸入電壓也即控制電壓 U in ，系統(tǒng)對象輸出量為x 所反映出來的輸出電壓為U out (傳感器后處理電路輸出電壓)，則該系統(tǒng)控制對象的模型可寫為：有開環(huán)系統(tǒng)的特征方程為： As2 B = 0n2.系統(tǒng)物理參數系統(tǒng)物理參數n1. 根軌跡分析根軌跡分析給系統(tǒng)施加脈沖擾動，輸出量為小球質心和磁極之間的氣隙考慮到輸入r(s) = 0，結構圖變換n2.完成報告內容完成報告內容 （1）對磁懸浮實際系統(tǒng)模型進行可控性分析。（2）根軌跡校正 對于傳遞函數設計控制器，使得校正后系統(tǒng)的要求如下：調整時間ts= 0.2 s (2%)

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