毕业设计 磁悬浮
磁悬浮系统的PID控制
磁悬浮系统的PID控制本科毕业设计（论文）题目: 磁悬浮系统的PID控制姓名:学号:专业:指导教师:职称:日期:华科学院摘要磁悬浮技术具有无摩擦、无磨损、无需润滑以及寿命较长等一系列优点，在能源、交通、航空航天、机械工业和生命科学等高科技领域有着广泛的应用背景。
本设计毕业设计在分析磁悬浮系统构成及工作原理的基础上，建立其数学模型，并以此为研究对象，设计了PID控制器，确定控制方案，运用MATLAB软件进行仿真研究，得出较好的控制参数。
最后，本文对以后研究工作的重点进行了思考，提出了自己的见解。
关键词：磁悬浮系统控制器MATLAB软件PID控制AbstractMagnetic suspension technology, which has a series of advantages such as contact-free, no friction, no wear, no need of lubrication and long life expectancy, is widely concerned and adopted in high-tech areas such as energy, transportation, aerospace, industrial machinery and life science．On the basis of analyzing of magnetic suspension system’s structure and working principle, its system mathematical model was established, this thesis describe PID controller designed and get control scheme. It get the better control parmeters by MATLAB software simulation studies.The key research works for further study are proposed at last．Key Word：Magnetic Levitation Ball System Digital Controller MATLAB PID Control目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1磁悬浮技术综述 (1)1.1.1 前言 (1)1.1.2 磁悬浮方式的分类 (1)1.1.3 控制方式的分类 (2)1.1.4 磁悬浮技术的应用及展望 (2)1.2课题的提出及意义 (6)1.3本论文的工作及主要内容 (6)第2章磁悬浮系统的结构与建模 (9)2.1简介 (9)2.1.1 磁悬浮实验本体 (9)2.1.2 磁悬浮实验电控箱 (10)2.1.3 磁悬浮实验平台 (10)2.2磁悬浮系统的基本结构 (11)2.3磁悬浮系统工作原理 (11)2.4磁悬浮系统的数学模型 (12)2.4.1 控制对象的运动方程 (12)2.4.2 系统的电磁力模型 (12)2.4.3 电磁铁中控制电压与电流的模型 (13)2.4.4 电磁铁平衡时的边界条件 (14)2.4.5 电磁铁系统数学模型 (14)2.4.6 电磁铁系统物理参数 (15)2.5本章小结 (15)第3章控制器设计 (17)3.1控制器方案选择 (17)3.1.1 电流控制器 (17)3.1.2 电压控制器 (17)3.1.3 方案的确定 (18)3.2PID控制器设计 (18)3.2.1 PID控制器 (19)3.2.2 改进型PID算法的应用 (20)3.2.3 PID控制器参数整定 (22)3.3本章小结 (23)第4章基于MATLAB的控制系统仿真 (25)4.1引言 (25)4.2MATLAB软件简介 (25)4.3选用此软件的缘由 (26)4.4S IMULINK仿真系统 (26)4.5MATLAB下数学模型的建立 (27)4.6开环系统仿真 (27)4.7闭环系统仿真 (28)4.8PID参数现场实验法整定 (32)4.9本章小结 (36)第5章总结与展望 (37)参考文献 (39)致谢 (41)第1章绪论1.1 磁悬浮技术综述[1]1.1.1 前言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。
产品设计毕业优秀课题
产品设计毕业优秀课题
1. 用户体验设计优化，研究如何通过用户研究和用户测试来改进产品的用户体验。
可以探讨如何设计更直观、易用和吸引人的界面，以及如何通过用户反馈来不断优化产品。
2. 可持续性产品设计，研究如何在产品设计过程中考虑环境和社会可持续性。
可以探讨如何选择环保材料、设计节能产品，以及如何通过产品设计来促进循环经济和社会责任。
3. 智能产品设计，研究如何将人工智能、机器学习和物联网等技术应用于产品设计中。
可以探讨如何设计智能家居、智能医疗设备或智能交通工具，以提高生活质量和便利性。
4. 用户界面设计与可访问性，研究如何设计适应不同群体需求的用户界面，包括老年人、残障人士和语言障碍者等。
可以探讨如何通过设计来提升产品的可访问性和包容性。
5. 未来交通工具设计，研究未来城市交通的发展趋势，设计符合未来出行需求的交通工具。
可以探讨如何设计无人驾驶汽车、电动飞行器或高速磁悬浮列车等创新交通工具。
6. 产品设计与人类心理学，研究如何利用心理学原理来设计更具吸引力和影响力的产品。
可以探讨如何运用色彩、形状、排列等设计元素来引起用户情感共鸣和行为改变。
7. 跨文化产品设计，研究不同文化背景下产品设计的差异和挑战。
可以探讨如何设计跨文化适应的产品，避免文化冲突和误解，提升产品在全球市场的竞争力。
8. 可穿戴科技产品设计，研究如何设计符合人体工程学和时尚美学的可穿戴设备。
可以探讨如何融合技术和时尚元素，设计出既实用又具有个性化的可穿戴产品。
以上仅是一些课题建议，你可以根据自己的兴趣和专业背景选择适合的课题。
希望这些建议能够帮助到你！。
静电悬浮电容式惯性测试组合毕业设计
摘要静电悬浮加速度计为当前国际上精度最高的一类加速度计。
本文提出了一种静电悬浮式三轴加速度计的初步设计方案。
主要研究了以下三个方面的内容：（1）电容式传感器的工作原理；（2）简要讨论静电悬浮的原理、装置及其光电反馈控制过程.并且通过实验测定了不同静电电压和不同悬浮间距时的静电悬浮力，揭示了它们之间的相互关系，证明了静电悬浮的可行性；（3）讨论悬浮体的运动姿态以及微小位移的光电检测法。
关键词：静电悬浮、静电力、电容式加速度计、悬浮体AbstractElectro-statically suspended accelerometer is a kind of an accelerometer with highest precision in the world. This article is putting forward the first step design project of electrostatic suspend type three axis accelerometer. And it mainly studies three contents：The first is the mechanism of capacitance sensor. The second is briefly discussing the theory, the equipment and the controlling process of photo electricity feedback of electrostatic suspension，and is also measured the electrostatic suspend forces acting on the objects with different voltage and different spaces between electrode and suspend body through experiment，and opening out the correlation between them，and proving the feasibility of electrostatic suspension. The third is discussing the sport carriage of suspend body and the method of photo electricity detection of minuteness displacement.Keywords:Electrostatic suspension，Electrostatic force，Electric capacity type acceleration account，suspend body目录0引言 (1)1绪论 (2)1.1研究课题题目 (2)1.2研究课题的目的和意义 (2)1.3传感器的现状和发展趋势 (3)2静电悬浮式三轴加速度计的初步设计 (7)2.1微机械加速度计的发展 (7)2.2电容式传感器的基本工作原理 (7)2.3静电悬浮加速度计的结构设计 (8)2.4检测原理 (9)2.5位移电容的检测原理 (10)2.6加速度的检测原理 (11)3 悬浮技术 (12)3.1悬浮技术的应用 (12)3.2 现有悬浮技术的局限性及静电悬浮的新发展 (12)3.3静电力引起的静力学现象 (14)3.4 静电悬浮的理论分析 (15)3.5 静电悬浮力的理论计算方法 (16)3.6 静电悬浮实验的可行性分析 (18)4静电悬浮的实验研究 (20)4.1 静电悬浮机理 (20)4.2 静电悬浮电极板的设计 (21)4.3 悬浮体的设计 (22)4.4 实验 (23)4.5实验装置 (24)4.6 铝片和CD片的静电悬浮力测定 (25)4.7 实验结论 (26)5 悬浮体的姿态分析及悬浮间距的检测 (28)5.1 悬浮体的姿态分析 (28)5.2 悬浮间距的检测研究 (28)5.3 光电位置敏感元件PSD的工作原理 (29)5.4 激光三角法测距原理 (30)5.5 光电检测探头的设计 (31)参考文献 (33)致谢 (35)英文资料翻译英文资料原文0 引言传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。
测试技术及仪器类毕业论文——静电悬浮电容式惯性测试组合设计
毕业设计说明书(论文)静电悬浮电容式惯性测试组合设计作者: 学号：学院(系):专业:指导教师：评阅人：20** 年6月中北大学毕业设计（论文）任务书学院（系）：专业：学生姓名：学号：设计(论文)题目：静电悬浮电容式惯性测试组合设计起迄日期: 20**年3月1日~ 20**年6月15日设计(论文)地点:指导教师:专业负责人:发任务书日期:20**年3月1日毕业设计（论文）任务书1．毕业设计（论文）课题的任务和要求：1、查阅有关静电悬浮原理文献；2、了解电容加速度计技术原理和检测电路及目前发展状况；3、设计一种高精度的微机械静电悬浮电容式加速度传感器；4．综合现有的科研领域的静电悬浮电容式加速度计的检测电路，论述并设计出一种可行且高效的检测电路5、查询10篇以上文献，其中至少1-2篇外文资料；2．毕业设计（论文）课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1、了解电容加速度计技术原理及目前发展状况；2、了解差分电容的检测原理；2、完成论文撰写；3、外文资料翻译。
毕业设计（论文）任务书3．对毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括毕业设计(论文)、图纸、实物样品等)：1、毕业论文一份；2、英文文献一份，相应的中文译文一份。
4．毕业设计（论文）课题工作进度计划：起迄日期工作内容2005年1月15日~3月31日 4月 1日~ 5月31日6月 1日~ 6月20日6月 21日~ 6月25日系统学习，查阅资料，作开题报告资料整理，总结，实验撰写毕业论文论文答辩所在专业审查意见：负责人：年月日学院（系）意见：院（系）领导：年月日中北大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：学院（系）：专业：设计(论文)题目：静电悬浮电容式惯性测试组合设计指导教师:20**年3 月 20日毕业设计（论文）开题报告1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述随着微机电系统(Micro Electro Mechanical System)加工工艺的不断发展,微加速度计的研发技术越来越成熟,国内外都将微加速度计开发作为微机电系统产品化的优先项目。
物理毕业设计
物理毕业设计
以下是一些物理毕业设计的题目，供您参考：
1. 利用光电效应测量光的频率与能量关系
2. 设计一种能够实现磁悬浮的装置
3. 研究声纳技术在海洋探测中的应用
4. 通过研究光的干涉现象，设计一种新型的干涉仪
5. 利用压电效应设计一种能够将机械能转化为电能的装置
6. 研究超导材料的物理性质及其在能源传输中的应用
7. 通过研究材料的热导性能，设计一种可以降低或调节温度的材料
8. 研究量子力学中的随机过程及其在信息传输中的应用
9. 设计一种能够利用太阳能进行电能转换的装置
10. 研究光子晶体材料的光学性质及其在光通信中的应用
希望以上题目能够对您的毕业设计提供一些启发。
祝您顺利完成毕业设计！。
2020年校级优秀毕业设计(论文)-淮阴工学院教务网
徐维林 吴兵兵 刘思敏 祖逸文
刘金岭 刘虎 胡荣林 刘虎 高尚兵 李芬芬 冯万利 王媛媛 张海艳 马甲林 于坤 刘宇翼 周 潮
物联网工程 物联网工程 物联网工程
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危货运输公司业务管理系统web端应用开发 王亮亮 基于微信公众平台的车站在线购票系统
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室内环境监测预警系统——硬件设计 室内环境监测预警系统——软件设计
电气工程及其自动化 交流混合磁悬浮轴承通用型功率驱动电路设计 陈焕新
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城镇饮用水源安全监测-水质参数检测系统软件设计
基于路况监测与分析的淮阴工学院校园道路照明物联网系统——路况感知终端设计
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计算机科学与技术（NIIT）
33 34 35 36 37 38 计算机学院 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 管工学院 建工学院
计算机科学与技术（单招）
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哈理工本科毕业论文格式(模板new)
哈理工本科毕业论文格式(模板new)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2哈尔滨理工大学毕业设计(论文）任务书学生姓名：惠学学号:0603010833学院：电气与电子工程学院专业:电气工程及其自动化任务起止时间：2010 年3月9 日至2010年 6 月25 日毕业设计（论文）题目：风洞磁悬挂天平的电磁分析与仿真研究毕业设计工作内容:1、查阅国内外相关参考文献,要求阅读40篇以上文献,其中必须有20篇以上为外文文献,要将其中1篇外文文献译成中文，不少于3000汉字。
关键词: 风洞；磁悬挂天平（MSBS)；有限单元法；电磁场2、综述磁悬挂天平的特点以及国内外发展现状;3、加深理解电磁场、有限元分析的相关理论知识;4、利用ANSYS软件进行磁悬挂天平的二维有限元分析；5、进行总结，撰写毕业论文；6、提交毕业论文,进行毕业答辩.资料:1张洪信。
赵清海.ANSYS有限元分析完全自学手册。
机械工业出版社，20082盛剑霓.电磁场数值分析.科学出版社，19843冯慈章。
马西奎。
工程电磁场导论.高等教育出版社，20074贺德馨。
风洞天平。
国防工业出版社，2001指导教师意见：签名：年月日系主任意见：签名:年月日教务处制表基于PSCAD的谐波和无功电流检测算法的研究摘要随着电力电子装置的飞速发展与应用，电网中的谐波污染日趋严重，产生的无功功率日益增多，各种基于有源电力滤波器的谐波抑制和无功功率补偿方法层出不穷，而谐波和无功电流的检测是进行谐波抑制和无功功率补偿的关键技术。
本文从Fryze时域功率与瞬时无功功率定义入手，分别讨论了基于Fryze理论和瞬时无功功率理论的检测谐波和无功电流的方法.然后，以三相三线制对称电路作为研究对象，利用PSCAD/EMTDC软件建立了基于Fryze理论和瞬时无功功率理论的谐波与无功电流检测的仿真模型，并且进行了计算机仿真实验.通过仿真得出的相关波形，计算得出的基波无功电流和检测得出的广义无功电流，可以看出这两种理论在谐波与无功电流检测方面各具有一定的优势。
机械毕业设计选题
机械毕业设计选题
机械毕业设计选题是机械专业学生在毕业前必须完成的重要任务。
选题要求既要符合学科要求，又要符合实际需求，具有一定的创新性和可行性。
以下是几个机械毕业设计选题的建议：
1. 基于PLC的自动化生产线设计与实现
2. 基于CAD/CAM的数控加工系统设计与开发
3. 机械装备故障诊断与预测系统的研究
4. 机器人视觉识别与控制系统的设计与实现
5. 基于MEMS技术的微型传感器研究与应用
6. 基于仿生学的机械手臂设计与仿真
7. 复合材料在机械设计中的应用研究
8. 磁悬浮技术在机械系统中的应用探索
9. 应用虚拟仪器技术的机械测试系统设计
10. 基于人工智能技术的机械系统优化设计研究
以上是一些机械毕业设计选题的建议，学生可以根据自己的兴趣和实际情况，选择适合自己的题目进行研究和探索。
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编号：审定成绩：xxxx大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：基于磁悬浮球装置的控制算法研究学院名称：xxx学生姓名：xx专业：xxxxxxxx班级：xxx学号：xxx指导教师：xx答辩组负责人：xx填表时间：2010年6 月xxxx大学教务处制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。
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ABSTRACTThe magnetic levitation system is a complex, nonlinear, naturally unstable system. And the controller’s performance directly influences the wide applications of the magnetic levitation technology. The research on such a system involves control theory, electromagnetism, electric and electronic technology, digital signal processing, computer science and so on. Because the magnetic levitation system’s real time demand is rigorous, the development and application of advanced controllers is limited. In order to meet the requirement of complex controller and improving the real-time performance, this paper introduces the magnetic levitation control system based on the single-freedom-degree magnetic levitation ball system, then established the mathematic model and its controller is studied, and expected totter control effect.This paper analyses the working principle of maglev system, establishing the mathematic model of the system and the linear model, and on the basis of using the software MATLAB, and SIMULINK tool to model and the closed-loop system is simulated. Then, according to the system transfer function in building system under the environment of SIMULINK open-loop transfer function, the design and adjustment of the PID controller, and with the root locus method and the method of frequency response controlled control system.【key words】Magnetic levitation ball PID controller Root locusFrequency response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 (24)第三节频率响应控制器的设计和调试 (27)一、频率响应法的基本概念和分析 (27)二、磁悬浮系统中的频率响应 (29)第四节本章小结 (33)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (38)一、英文原文 (38)二、英文翻译 (47)三、源程序 (54)前言磁悬浮技术是将电磁学、机械学、动力学、电子技术、自动控制技术、传感技术、检测技术和计算机科学等高新技术有机结合在一起，成为典型的机电一体化技术。
磁悬浮技术是利用磁场力使一物体沿着或绕着某一基准框架的一轴或者几轴保持固定位置，由于悬浮体和支撑之间无任何接触，克服了由摩擦带来的能量消耗和速度限制，具有寿命长，能耗低，安全可靠等优点。
目前，各国已广泛开展了对磁悬浮控制系统的研究随着控制理论的不断完善和发展，采用先进的控制方法对磁悬浮系统进行的控制和设计，使系统具有更好的鲁棒性。
在我国，磁悬浮技术研究起步较晚，水平相对落后。
随着电子技术的发展，特别是电子计算机的发展，带来了磁悬浮控制系统向智能化方向的快速发展。
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，广泛应用于很多领域，如：磁悬浮列车、磁悬浮隔振器、磁悬浮轴承、高速机床进给平台、磁悬浮硬盘、飞轮电池等。
磁悬浮球是一种典型的单自由度磁悬浮系统，只需一个自由度控制即可实现球的稳定悬浮。
磁悬浮球实验系统结构简单、系统评判容易，在研究磁悬浮现象，实施和验证各种控制算法方面具有重要的作用。
同时，对单自由度磁悬浮球进行研究是研究磁悬浮技术的一个有效方法，它是多自由度磁悬浮装置简化和去耦，在研究各种控制器算法，运用新技术方面具有很重要的作用，可以为较为复杂系统的设计与调试提供硬件和软件的准备。
第一章磁悬浮系统的概述第一节磁悬浮的分类及应用前景磁悬浮可分为以下3种主要应用方式：①电磁吸引控制悬浮方式这种控制方式利用了导磁材料与电磁铁之间的引力，绝大部分磁悬浮技术采用这种方式。
虽然原理上这种吸引力是一种不稳定的力，但通过控制电磁铁的电流，可以将悬浮气隙保持在一定数值上。
随着现代控制理论和驱动元器件的发展，方式在工业领域得到了广泛运用。
在此基础上也有研究人员将需要大电流励磁的电磁铁部分换成可控型永久磁铁，这样可以大幅度降低励磁损耗。
②永久磁铁斥力悬浮方式这种控制方式利用永久磁体之间的斥力，根据所用的磁材料的不同，其产生的斥力也有所差别。
由于横向位移的不稳定因素，需要从力学角度来安排磁铁的位置。
近年来随着稀土材料的普及，该方式将会更多的应用于各个领域。
③感应斥力方式这种控制方式利用了磁铁或励磁线圈和短路线圈之间的斥力，简称感应斥力方式。
为了得到斥力，励磁线圈和短路线圈之间必须有相对的运动。
这种方式主要运动于超导磁悬浮列车的悬浮装置上。
但是，在低速时由于得不到足够的悬浮力，限制了这种方式的广泛应用[1]。
近年来，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优点：①能够实现非接触式的运动控制，避免了机械接触，减少损耗，延长设备使用寿命；②无需润滑，可以省去泵、管道、过滤器、密封元件；③功耗低，减少了损耗；④定位、控制精度高，其上限取决于位移传感器的精度；⑤清洁无污染[2]。
目前，各国都在大力发展磁悬浮技术的多方面应用，以期适应生产发展要求。
磁悬浮列车以其在经济、环保等方面的优势被认为是二十一世纪交通工具的发展方向，德国和日本在这方面已经取得很大的进展，技术逐渐成熟[3]。
磁悬浮轴承有着一般传统轴承和支撑技术所无法比拟的优越性，并且已取得工业的广泛应用。
另外，磁悬浮隔振器、磁悬浮电机等相关技术也都发展迅速，进入了工业应用领域[4]。
第二节磁悬浮技术的研究现状20世纪60年代，世界上出现了3个载人的气垫车实验系统，它是最早对磁悬浮列车进行研究的系统。
随着技术的发展，，特别是固体电学的出现，使原来是十分庞大的控制设备变得十分轻巧，这就是给磁悬浮列车技术提供了实现的可能。
1969年，德国牵引机车公司的马法伊研制出小型磁悬浮列车系统模型[6]，以后命名为TR01型，该车在1km轨道上时速达到165km，这事磁悬浮列车发展的第一个里程碑。
在制造磁悬浮列车的角逐中，日本和德国是两大竞争对手。
1994年2月24日，日本的电动悬浮式磁悬浮列车，在宫琦一段74km长的实验线上，创造了时速431km的日本最高记录。
1999年4月日本研制的超导磁悬浮列车在实验线上达到时速552km，德国经过20年的努力技术上已趋成熟，已具有建筑哦运营线路的水平。
原计划在汉堡和柏林之间修建第一条时速为400km的磁悬浮铁路，总长度为248km，预计2003年正式投入运营。
但由于资金计划稳态，2002年宣布停止了这一计划。
我国对磁悬浮列车的研究工作比较晚，1989年3月，国防科技大学研制出我国第一台磁悬浮实验样车。
1995年，我国第一条磁悬浮实验线在西南交通大学建成，并且成功进行了稳定悬浮、导向、驱动控制和载人运行等时速为300km 的实验。