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《磁悬浮球装置的控制算法研究毕业论文设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于磁悬浮球装置的控制算法研究摘要磁悬浮系统是一个复杂的非线性、自然不稳定系统，其控制器性能的好坏直接影响磁悬浮技术的应用，其研究涉及控制理论、电磁场理论、电力电子技术、数字信号处理以及计算机科学等众多领域。由于磁悬浮系统对实时性的要求很高，在很大程度限制了先进控制算法的开发和应用。为了满足日益复杂的控制要求和提高控制系统的实时性，本文以单自由度磁悬浮球系统为研究对象，在分析磁悬浮系统构成及工作原理的基础上，建立了数学模型并对其控制器进行了研究，以期望达到更好的控制效果
2、。本文首先分析了磁悬浮系统的工作原理，建立了系统的数学模型和线性化模型，并在此基础上利用MATLAB软件以及其中的SIMULINK仿真工具箱对模型开环和闭环系统进行了仿真。然后,根据得出的系统传递函数，在SIMULINK环境下搭建系统开环传递函数，并据此进行PID控制器的设计和调节，以及用根轨迹法和频率响应法控制系统。【关键词】磁悬浮球PID控制器根轨迹频率响应59ABSTRACTThemagneticlevitationsystemisacomplex,nonlinear,naturallyunsta
3、blesystem.Andthecontroller’sperformancedirectlyinfluencesthewideapplicationsofthemagneticlevitationtechnology.Theresearchonsuchasysteminvolvescontroltheory,electromagnetism,electricandelectronictechnology,digitalsignalprocessing,computerscienceandsoon.Be
4、causethemagneticlevitationsystem’srealtimedemandisrigorous,thedevelopmentandapplicationofadvancedcontrollersislimited.Inordertomeettherequirementofcomplexcontrollerandimprovingthereal-timeperformance,thispaperintroducesthemagneticlevitationcontrolsystemb
5、asedonthesingle-freedom-degreemagneticlevitationballsystem,thenestablishedthemathematicmodelanditscontrollerisstudied,andexpectedtottercontroleffect.Thispaperanalysestheworkingprincipleofmaglevsystem,establishingthemathematicmodelofthesystemandthelinearm
6、odel,andonthebasisofusingthesoftwareMATLAB,andSIMULINKtooltomodelandtheclosed-loopsystemissimulated.Then,accordingtothesystemtransferfunctioninbuildingsystemundertheenvironmentofSIMULINKopen-looptransferfunction,thedesignandadjustmentofthePIDcontroller,a
7、ndwiththerootlocusmethodandthemethodoffrequencyresponsecontrolledcontrolsystem.【keywords】MagneticlevitationballPIDcontrollerRootlocusFrequencyresponse59目录前言1第一章磁悬浮系统的概述2第一节磁悬浮的分类及应用前景2第二节磁悬浮技术的研究现状3第三节磁悬浮的控制方法和发展趋势4第二章磁悬浮系统的分析和建模6第一节磁悬浮系统的分析6第二节磁悬浮系统的工作原
8、理6第三节磁悬浮系统的建模7一、控制对象的运动方程7二、电磁铁中控制电压与电流的模型8三、电流控制模型9四、电压控制模型11第三节磁悬浮球系统的搭建14一、开环系统搭建14二、闭环系统搭建15第四节本章小结17第三章控制器的设计和调试18第一节PID控制器的设计和调试18一、PID控制基础18二、PID控制参数整定19三、磁悬浮系统中的PID控制21第二节根轨迹控制器的设计和调试23一、根轨迹法的基本概念和原理23二、磁悬浮系统的根轨迹校正
