毕业设计（论文）--磁悬浮系统稳定性研究方案设计

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1、四川理工学院毕业设计（论文）磁悬浮系统的稳定性研究方案设计学生：学号：专业：班级：指导教师：四川理工学院自动化与电子信息学院二O一一年六月--四川理工学院本科毕业（设计）论文摘要本文通过对磁悬浮系统稳定性方案的讨论，从多种方法中选取状态控制法来实现对系统的稳定性控制。文中首先采用单电磁铁模型，由于该模型是非线性的开环控制系统，不能满足稳定性的要求，故经讨论采取在开环控制系统的基础上添加反馈方案，来实现对系统的稳定性控制。再用MATLAB软件中的Simulink模块进行系统仿真来验证该方案是否能实现系统的稳定性控制。本文对系统模型工作原理以及该系统中所用到的元件如传感器

2、，电磁铁，功率放大器等进行了选材原理分析。同时文中也对磁悬浮系统的发展历史、现状及趋势做了简单介绍。关键词：磁悬浮系统；单电磁铁模型；稳定性；状态控制33--四川理工学院本科毕业（设计）论文ABSTRACTBasedonthediscussionofmagneticlevitationsystemstabilityprograms,weselectstatecontrollawfromavarietyofwaystoachievestabilityofthesystem.Firstly,asinglesolenoidmodelwasadoptedtoillustrat

3、ethestabilityofthesystem,sincethemodelisnon-linearopen-loopcontrolsystem,whichcannotmeetthestabilityrequirements,afeedbackschemewasaddedtothesystemtoachievethestabilitybasedonthediscussion.ThenMATLABSimulinksoftwaremoduleinthesystemsimulationwasusedtoverifywhethertheprogramistoachievesy

4、stemstabilitycontrol.Meanwhile,theprincipleofthesystemsimulationandthemethodsfortheselectionofcomponents,suchassensors,solenoidsandpoweramplifier,wereprovidedinthetext.Moreover,wegaveabriefintroductionofthemagneticlevitationsystemhistory,currentsituationandtrends.Keywords:Magneticlevita

5、tionsystem;Singlesolenoidmodel；Stability；Statecontrol33--四川理工学院本科毕业（设计）论文目录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1磁悬浮技术应用背景11.2磁悬浮技术发展简史11.3磁悬浮技术的应用31.4磁悬浮控制方法及发展趋势51.5磁悬浮稳定性方案讨论71.6论文的总体结构7第二章磁悬浮系统的组成和工作原理82.1系统组成82.2系统工作原理92.3传感器的选择与测试102.3.1S2900型一体化电涡流位移传感器介绍112.3.2S2900型一体化电涡流位移传感器性能及参数112.3.3S2900

6、型一体化电涡流位移传感器特性曲线122.4电磁铁的选择132.5功率放大器的设计142.5.1斩波器的选择142.5.2驱动电路16第三章单电磁铁悬浮系统数学模型的建立173.1磁悬浮系统动态模型的建立173.2系统的线性化与状态方程的建立19第四章非线性化反馈线性化控制器设计与仿真224.1非线性化反馈线性化处理224.2系统仿真23第五章总结26致谢27参考文献2833--四川理工学院本科毕业（设计）论文第一章绪论磁悬浮技术属于自动控制技术，它是随着控制技术的发展而建立起来的。磁悬浮技术将电工电子技术、自动控制技术、传感器技术、检测技术、计算机技术等高新技术有机结

7、合在一起，成为典型的机电一体化技术，利用永磁或电磁力将物体无接触地悬浮起来，辅以控制手段，以满足工业生产向高精密、高速度方向发展的需要。近年来，磁悬浮技术开始由宇航、军事等领域向一般工业应用方面发展[1]。1.1磁悬浮技术应用背景近年来，随着科学技术的进步和生产生活的需要，高技术产品日新月异，磁悬浮技术作为新兴机电一体化技术发展迅速。与其它技术相比，磁悬浮技术具有如下一些特点：1)功耗低，减小了损耗：2)无需润滑，可以省去泵、管道、过滤器、密封元件；3)能够实现非接触式的运动控制，避免了机械接触，减少损耗，延长了设备的使用寿命：4)定位、控制精度高，